相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用

該申請(qǐng)要求2015年10月9日遞交的美國(guó)專利申請(qǐng)第14/879,884號(hào)的優(yōu)先權(quán)。該申請(qǐng)還要求2016年8月12日遞交的美國(guó)專利申請(qǐng)第15/235,472號(hào)的優(yōu)先權(quán)。這兩個(gè)申請(qǐng)通過(guò)引用被整體合并于此。

本申請(qǐng)涉及電子器件及其制造方法，并且更具體地，涉及可印刷的電子器件及其制造方法。

背景技術(shù)：

單晶硅被用于大部分的電子應(yīng)用。存在諸如顯示器和一些成像器之類的例外，其中為了操作顯示器或成像器像素，非晶硅被涂敷到非半導(dǎo)體基板。在許多應(yīng)用中，顯示器或成像器被制造在硅電子器件的頂部。針對(duì)到液晶顯示器(lcd)應(yīng)用，非晶硅已經(jīng)提供充分的性能。針對(duì)下一代顯示器件，諸如由非晶硅制成的有機(jī)發(fā)光二極管(oled)、有源矩陣(am)驅(qū)動(dòng)晶體管，已經(jīng)被證明是有問(wèn)題的。從根本上說(shuō)，lcd使用電壓器件，并且am-oled需要電流器件。對(duì)傳統(tǒng)方法的擴(kuò)展的嘗試包括對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的玻璃上非晶硅進(jìn)行改性。非晶硅被涂敷到整個(gè)基板面板，通常在一側(cè)上大于兩米，然后使用大的準(zhǔn)分子激光器并且跨面板對(duì)線焦點(diǎn)進(jìn)行掃描而再結(jié)晶。激光必須是脈沖的，以致于僅熔化si(硅)表面而不融化玻璃。此技術(shù)導(dǎo)致了多晶硅而不是單晶硅的形成。針對(duì)一些檢測(cè)器應(yīng)用，si晶圓對(duì)接到一起以形成更大的、不過(guò)比較昂貴的器件。

任何類型的非晶或多晶晶體管(包括非硅和有機(jī)器件)的遷移率都比單晶硅晶體管的遷移率小得多。相比于多晶硅中的電子遷移率～100cm²/v·s和高質(zhì)量單晶硅中的電子遷移率～1500cm²/v·s，非晶硅中的電子遷移率是～1cm²/v·s。因此，在這些器件中使用單晶硅代替非晶硅是有益的。在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，為了制造電子器件的目的，在非硅基板上的預(yù)定位置處制造多個(gè)平坦的單晶硅區(qū)域。例如，單晶硅的晶圓對(duì)于大顯示器太貴，并且尺寸太?。合啾扔谠诖笥?米的一側(cè)上的當(dāng)前l(fā)cd面板，硅晶圓通常直徑是300mm。相比之下，單晶硅的近似球形的顆粒、球體、類似球狀的顆粒已經(jīng)被制成小于或等于2mm的大尺寸，其相比于單個(gè)像素尺寸是大的。維特(witter)等人于1985年4月30日遞交的名稱為“用于生產(chǎn)晶體球形球體的過(guò)程”的通過(guò)引用合并于此的美國(guó)專利第4,637,855號(hào)描述了晶體球體的制造。

在過(guò)去，其他人已經(jīng)嘗試將二極管放置到硅球狀體的曲面上，然而這已經(jīng)證明是具有挑戰(zhàn)性的。在現(xiàn)有技術(shù)中，已經(jīng)進(jìn)行嘗試來(lái)光刻限定球形表面上的結(jié)構(gòu)，但是這需要非標(biāo)準(zhǔn)光學(xué)器件并且已經(jīng)有了有限的成功。制作到非平面表面的電氣觸點(diǎn)也需要非標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)。制造中涉及的復(fù)雜性阻止了真正的進(jìn)步。

si球體的曲面還被用n-型摻雜劑摻雜以形成包圍p-型si區(qū)域的n-型si，p-型si區(qū)域包括球體表面的大部分。本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例涉及光電器件領(lǐng)域，這是因?yàn)槠教贡砻婕罢路降膮^(qū)域可由例如n-型摻雜劑摻雜，并且下面的區(qū)域可由p-型摻雜劑摻雜，以便形成太陽(yáng)能電池。在日本應(yīng)用物理雜志，第45卷，第5a號(hào)，2006，第3933-3937頁(yè)，#2006，日本社會(huì)的應(yīng)用物理中，作者為satoshiomae、takashiminemoto、mikiomurozono、hideyukitakakura和yoshihirohamakawa、名稱為“由x射線衍射的球形的硅太陽(yáng)能電池的晶體表征”的論文中，描述了硅球體太陽(yáng)能電池。

然而，此發(fā)明通過(guò)方便地利用關(guān)于平坦化的顆粒的平坦表面的表面區(qū)和區(qū)域來(lái)克服前面提及的現(xiàn)有技術(shù)的限制。具有其中形成有結(jié)構(gòu)的平坦區(qū)域提供一種方便可靠的方式，其中提供到器件的不同部分的電子觸點(diǎn)。這些電子器件傳統(tǒng)上已經(jīng)使用光刻技術(shù)制造。然而，光刻法需要復(fù)雜裝備和受控環(huán)境，因此可能非常昂貴。

本發(fā)明另一個(gè)非常重要的方面是它能夠通過(guò)允許要建立的電路比利用lcd技術(shù)的類似電路消耗更少的能量，來(lái)使技術(shù)具有更小的碳排放量。

在利用前一代lcd技術(shù)的顯示器中，白色光被提供到顯示器面板的后部，并且每個(gè)lcd像素使用濾波器來(lái)選擇紅色(r)光、綠色(g)光或藍(lán)色(b)光。以這種方式過(guò)濾了背光中的2/3能量。此外，lcd像素的操作取決于被極化的光，因此由偏光器引起進(jìn)一步的損失。此外，每個(gè)像素的部分被非晶硅晶體管占據(jù)，這阻止光穿過(guò)面板。

本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了大oled面板的生產(chǎn)，oled面板比lcd面板更高效。oled像素僅以期望的顏色r、g或b發(fā)光，因此不會(huì)浪費(fèi)產(chǎn)生其它顏色的能量，其中其它顏色隨后被過(guò)濾掉并且會(huì)以熱的形式產(chǎn)生浪費(fèi)。此外，oled發(fā)射器可制造在背板電子器件的頂部，因此可最大化發(fā)射區(qū)域而不會(huì)阻止像素的光發(fā)射區(qū)域。通過(guò)將背板電子器件放置在光路之外，與針對(duì)光路需求進(jìn)行折衷相對(duì)比，該設(shè)計(jì)可針對(duì)速度和低功耗進(jìn)行優(yōu)化。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，提供了一種用于形成有源矩陣oled顯示器的方法，該方法包括：提供背板，包括：提供背板基板；提供與背板基板分開(kāi)形成的半導(dǎo)體顆粒；將半導(dǎo)體顆粒定位在背板基板上的預(yù)定位置處；將半導(dǎo)體顆粒不可移動(dòng)地固定到背板基板的預(yù)定位置處；在不可移動(dòng)地固定半導(dǎo)體顆粒之后，去除半導(dǎo)體顆粒中的每一個(gè)的部分，以便暴露半導(dǎo)體顆粒的截面，其中截面是平坦表面；并且在每個(gè)平坦表面正上方或每個(gè)平坦表面正下方提供一個(gè)或多個(gè)可柵控電子部件，可柵控電子部件被配置成控制有源矩陣oled顯示器的像素。該方法還包括：提供包括一個(gè)或多個(gè)像素區(qū)域的oled組件，oled組件電連接至背板，使得像素區(qū)域中的至少一個(gè)電連接至可柵控電子部件中對(duì)應(yīng)的一個(gè)或多個(gè)。

平坦表面的最大尺寸可小于15mm并且大于1μm；并且提供背板可進(jìn)一步包括將至少兩個(gè)電子觸點(diǎn)提供到由平坦表面支撐的每個(gè)可柵控電子部件。

根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，提供一種用于形成有源矩陣oled顯示器的方法，該方法包括：提供背板，背板包括：背板基板；半導(dǎo)體顆粒，半導(dǎo)體顆粒與背板基板分開(kāi)形成并且然后固定到背板基板上的預(yù)定位置處；半導(dǎo)體顆粒被平坦化，以去除半導(dǎo)體顆粒的部分并且在半導(dǎo)體顆粒的截面處暴露平坦表面；以及位于平坦表面正上方或正下方的可柵控電子部件，可柵控電子部件被配置成控制有源矩陣oled顯示器的一個(gè)或多個(gè)像素。該進(jìn)一步包括：提供包括一個(gè)或多個(gè)像素區(qū)域的oled組件，oled組件電連接至背板，使得oled組件的像素區(qū)域中的至少一個(gè)電連接至可柵控電子部件。

oled組件可與背板分開(kāi)地形成在不同于背板基板的oled基板上，oled組件包括與每個(gè)像素區(qū)域相對(duì)應(yīng)的一個(gè)或多個(gè)像素觸點(diǎn)；并且提供電連接至背板的oled組件可包括：將oled組件與背板結(jié)合，結(jié)合包括將像素觸點(diǎn)中的與像素區(qū)域中的至少一個(gè)相對(duì)應(yīng)的至少一個(gè)電連接至可柵控電子部件。

該方法可進(jìn)一步包括：在結(jié)合之前，將oled組件和背板彼此對(duì)齊，以便將與像素區(qū)域中的至少一個(gè)相對(duì)應(yīng)的至少一個(gè)像素觸點(diǎn)與可柵控電子部件對(duì)齊。

該方法可進(jìn)一步包括：用大致黑色的底部填充劑回填結(jié)合在一起的oled組件和背板之間的間隙的至少一部分。

電連接可包括使用導(dǎo)電環(huán)氧樹(shù)脂、焊料和低溫焊料中的一個(gè)或多個(gè)來(lái)將一個(gè)或多個(gè)像素觸點(diǎn)中的至少一個(gè)連接至可柵控電子部件。

背板可進(jìn)一步包括：覆蓋背板基板以及半導(dǎo)體顆粒的至少一部分的共形涂層；并且其中：半導(dǎo)體顆粒可以被平坦化，以進(jìn)一步去除共形涂層的部分；平坦表面的最大尺寸可小于15mm；在平坦表面正下方或正上方的半導(dǎo)體顆粒的至少一部分可用第一類型的第一摻雜劑摻雜，并且其中在平坦表面正下方或正上方的半導(dǎo)體顆粒的另一部分可用第二類型的第二摻雜劑摻雜；第一摻雜劑和第二摻雜劑中的一個(gè)是n-型；并且可柵控電子部件包括：在平坦表面處或平坦表面上方的第一觸點(diǎn)，第一觸點(diǎn)接觸第一摻雜劑；以及在平坦表面處或平坦表面上方的第二觸點(diǎn)，第二觸點(diǎn)接觸第二摻雜劑；并且電連接包括第一觸點(diǎn)和第二觸點(diǎn)中的一個(gè)與至少一個(gè)像素區(qū)域之間的導(dǎo)電鏈接。

根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，提供一種有源矩陣oled顯示器，包括：背板，背板包括：背板基板；半導(dǎo)體顆粒，半導(dǎo)體顆粒與背板基板分開(kāi)形成，并且然后固定到背板基板上的預(yù)定位置處；半導(dǎo)體顆粒被平坦化，以去除半導(dǎo)體顆粒的部分并且在半導(dǎo)體顆粒的截面處暴露平坦表面；以及位于平坦表面正上方或正下方的可柵控電子部件；以及包括一個(gè)或多個(gè)像素區(qū)域的oled組件，oled組件電連接至背板，使得oled組件的至少一個(gè)像素區(qū)域電連接至可柵控電子部件，電連接被配置成允許可柵控電子部件控制oled組件的至少一個(gè)像素區(qū)域。

有源矩陣oled顯示器可進(jìn)一步包括：填充結(jié)合在一起的oled組件和背板之間的間隙的至少一部分的大致黑色的底部填充劑。

有源矩陣oled顯示器，其中背板可進(jìn)一步包括：覆蓋背板基板以及半導(dǎo)體顆粒的至少一部分的共形涂層；并且其中：半導(dǎo)體顆粒可被平坦化，以進(jìn)一步去除共形涂層的部分；平坦表面的最大尺寸可小于15mm；在平坦表面正下方或正上方的半導(dǎo)體顆粒的至少一部分可用第一類型的第一摻雜劑摻雜，并且其中在平坦表面正下方或正上方的半導(dǎo)體顆粒的另一部分可用第二類型的第二摻雜劑摻雜；第一摻雜劑和第二摻雜劑中的一個(gè)是n-型；并且可柵控電子部件可包括：在平坦表面處或平坦表面上方的第一觸點(diǎn)，第一觸點(diǎn)接觸第一摻雜劑；以及在平坦表面處或平坦表面上方的第二觸點(diǎn)，第二觸點(diǎn)接觸第二摻雜劑；并且電連接可包括第一觸點(diǎn)和第二觸點(diǎn)中的一個(gè)與至少一個(gè)像素區(qū)域之間的導(dǎo)電鏈接。

根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，提供了一種成像器，包括：檢測(cè)器組件，檢測(cè)器組件用于檢測(cè)光子，并且作為響應(yīng)，產(chǎn)生電信號(hào)；背板，背板包括：背板基板；半導(dǎo)體顆粒，半導(dǎo)體顆粒與背板基板分開(kāi)形成，并且然后固定到背板基板上的預(yù)定位置處；半導(dǎo)體顆粒被平坦化，以去除半導(dǎo)體顆粒的部分并且在半導(dǎo)體顆粒的截面處暴露平坦表面；以及位于平坦表面正上方或正下方的可柵控電子部件；以及可柵控電子部件與檢測(cè)器組件之間的電連接，電連接被配置成允許可柵控電子部件采集電信號(hào)。

檢測(cè)器組件可以是x射線檢測(cè)器。

成像器的背板可進(jìn)一步包括：覆蓋背板基板以及半導(dǎo)體顆粒的至少一部分的共形涂層；并且其中：半導(dǎo)體顆粒可被平坦化，以進(jìn)一步去除共形涂層的部分；平坦表面的最大尺寸可小于15mm；在平坦表面正下方或正上方的半導(dǎo)體顆粒的至少一部分可用第一類型的第一摻雜劑摻雜，并且其中在平坦表面正下方或正上方的半導(dǎo)體顆粒的另一部分可用第二類型的第二摻雜劑摻雜，第一摻雜劑和第二摻雜劑中的一個(gè)是n-型；并且可柵控電子部件包括：在平坦表面處或平坦表面上方的第一觸點(diǎn)，第一觸點(diǎn)接觸第一摻雜劑；以及在平坦表面處或平坦表面上方的第二觸點(diǎn)，第二觸點(diǎn)接觸第二摻雜劑；并且電連接可包括第一觸點(diǎn)和第二觸點(diǎn)中的一個(gè)與至少一個(gè)像素區(qū)域檢測(cè)器組件之間的導(dǎo)電鏈接。

根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，提供一種用于制造背板的方法，該方法包括：提供包括一個(gè)或多個(gè)預(yù)定位置的背板基板，每個(gè)預(yù)定位置被配置成接收一個(gè)半導(dǎo)體顆粒；提供與背板基板分開(kāi)形成的半導(dǎo)體顆粒；將半導(dǎo)體顆粒放置在背板基板上；機(jī)械地?fù)u動(dòng)背板基板和半導(dǎo)體顆粒，以使一個(gè)半導(dǎo)體顆粒占據(jù)每個(gè)位置；將半導(dǎo)體顆粒固定到背板基板的每個(gè)相應(yīng)位置處；將半導(dǎo)體顆粒固定到每個(gè)相應(yīng)位置處之后，去除半導(dǎo)體顆粒中的每一個(gè)的部分，以便暴露半導(dǎo)體顆粒的截面，截面是平坦表面。

該方法可進(jìn)一步包括：在每個(gè)平坦表面正上方或正下方提供至少一個(gè)可柵控電子部件。

機(jī)械地?fù)u動(dòng)可包括使背板基板振動(dòng)。

機(jī)械地?fù)u動(dòng)可包括以下中的一種或多種：關(guān)于一個(gè)或多個(gè)軸線旋轉(zhuǎn)背板基板；以及沿一個(gè)或多個(gè)方向平移背板基板。

固定可包括：在將半導(dǎo)體顆粒放置在背板上之前，將粘合劑涂敷到每個(gè)位置，粘合劑被配置成將至少一個(gè)半導(dǎo)體顆粒固定到背板基板的每個(gè)相應(yīng)位置處。

固定可包括：加熱半導(dǎo)體顆粒和背板基板，以使半導(dǎo)體顆粒熔融到背板基板。

固定可包括：在機(jī)械地?fù)u動(dòng)之后，將共形涂層涂敷到背板基板上，以至少部分地覆蓋半導(dǎo)體顆粒和背板基板；并且去除進(jìn)一步包括去除覆蓋半導(dǎo)體顆粒的共形涂層的至少一部分，以暴露平坦表面。

根據(jù)本說(shuō)明書(shū)的另一實(shí)施例，提供一種用于在基板上形成多個(gè)電子器件的方法，該方法包括：提供與基板分開(kāi)形成的半導(dǎo)體顆粒；將半導(dǎo)體顆粒放置在基板上的預(yù)定位置處；不可移動(dòng)地將半導(dǎo)體顆粒固定到基板的預(yù)定位置處；在不可移動(dòng)地固定半導(dǎo)體基板之后，去除半導(dǎo)體顆粒中的每一個(gè)的部分，以便暴露半導(dǎo)體顆粒的截面，其中截面是平坦表面；以及在每個(gè)平坦表面正上方或正下方提供一個(gè)或多個(gè)可柵控電子部件。針對(duì)每個(gè)平坦表面，提供一個(gè)或多個(gè)可柵控電子部件包括：在平坦表面的第一部分上沉積包括摻雜劑的第一數(shù)量的第一液體介質(zhì)，并且在平坦表面的第二部分上沉積第二數(shù)量的第一液體介質(zhì)，第一數(shù)量的介質(zhì)與第二數(shù)量的介質(zhì)通過(guò)一間隙間隔開(kāi)；加熱第一數(shù)量的介質(zhì)、第二數(shù)量的介質(zhì)和對(duì)應(yīng)的半導(dǎo)體顆粒，加熱被配置成使摻雜劑中的至少一些從第一液體介質(zhì)擴(kuò)散到平坦表面中；在平坦表面上的間隙中沉積介電材料；從平坦表面選擇性地去除第一數(shù)量的介質(zhì)和第二數(shù)量的介質(zhì)；在第一部分和第二部分中的每一個(gè)上沉積電子觸點(diǎn)；以及在介電材料上沉積另外的電子觸點(diǎn)。

根據(jù)本說(shuō)明書(shū)的另一實(shí)施例，提供一種電子器件，包括：基板；半導(dǎo)體顆粒，半導(dǎo)體顆粒與基板分開(kāi)形成并且然后固定到基板上；半導(dǎo)體顆粒被平坦化，以去除半導(dǎo)體顆粒的部分并且在半導(dǎo)體顆粒的截面處暴露平坦表面；以及位于平坦表面正上方或正下方的可柵控電子部件?？蓶趴仉娮硬考ㄟ^(guò)如下方式形成：在平坦表面的第一部分上沉積包括摻雜劑的第一數(shù)量的第一液體介質(zhì)，并且在平坦表面的第二部分上沉積第二數(shù)量的第一液體介質(zhì)，第一數(shù)量的介質(zhì)與第二數(shù)量的介質(zhì)通過(guò)一間隙間隔開(kāi)；加熱第一數(shù)量的介質(zhì)、第二數(shù)量的介質(zhì)和半導(dǎo)體顆粒，加熱被配置成使摻雜劑中的至少一些從第一液體介質(zhì)擴(kuò)散到平坦表面中；在平坦表面上的間隙中沉積介電材料；從平坦表面選擇性地去除第一數(shù)量的介質(zhì)和第二數(shù)量的介質(zhì)；在第一部分和第二部分中的每一個(gè)上沉積電子觸點(diǎn)；以及在介電材料上沉積另外的電子觸點(diǎn)。

根據(jù)本說(shuō)明書(shū)的另一實(shí)施例，提供一種用于在基板上形成電子器件的方法，該方法包括：提供與基板分開(kāi)形成的半導(dǎo)體顆粒；不可移動(dòng)地將半導(dǎo)體顆粒固定到基板；在不可移動(dòng)地固定之后，在半導(dǎo)體顆粒的表面的第一部分上沉積包括摻雜劑的第一數(shù)量的第一液體介質(zhì)，并且在表面的第二部分上沉積第二數(shù)量的第一液體介質(zhì)，第一數(shù)量的介質(zhì)與第二數(shù)量的介質(zhì)通過(guò)間隙間隔開(kāi)；加熱第一數(shù)量的介質(zhì)、第二數(shù)量的介質(zhì)和半導(dǎo)體顆粒，加熱被配置成使摻雜劑中的至少一些從第一液體介質(zhì)擴(kuò)散到表面中；在表面上的間隙中沉積介電材料；從表面選擇性地去除第一數(shù)量和第二數(shù)量的介質(zhì)；在第一部分和第二部分中的每一個(gè)上沉積電子觸點(diǎn)；以及在介電材料上沉積另外的電子觸點(diǎn)。

該方法可包括：在沉積第一數(shù)量和第二數(shù)量的介質(zhì)之前，在平面上的間隙中形成勢(shì)壘島；并且在沉積介電材料之前，從表面選擇性地去除勢(shì)壘島。

形成勢(shì)壘島可包括：在表面上的間隙中沉積包括勢(shì)壘材料的、第三數(shù)量的第二液體介質(zhì)。

形成勢(shì)壘島可包括：在表面上沉積光敏材料層；將光敏材料的覆蓋間隙的區(qū)域暴露于被配置成對(duì)光敏材料進(jìn)行改性的光；以及從表面選擇性地去除光敏材料層的未暴露區(qū)域，從而形成包括通過(guò)光改性的光敏材料的勢(shì)壘島。

沉積介電材料可包括：在表面上的間隙中沉積包括介電材料的、第四數(shù)量的第三液體介質(zhì)。

第四數(shù)量的介質(zhì)可以以小于大約90°濕潤(rùn)角加濕第一數(shù)量和第二數(shù)量的介質(zhì)。

加熱還可從表面選擇性地去除勢(shì)壘島。

沉積第一數(shù)量的介質(zhì)和第二數(shù)量的介質(zhì)可包括：在表面上沉積初始數(shù)量的第一液體介質(zhì)，初始數(shù)量的介質(zhì)覆蓋表面的第一部分、表面的第二部分以及布置在第一部分與第二部分之間的勢(shì)壘島；并且加熱初始數(shù)量的介質(zhì)，以通過(guò)至少部分地蒸發(fā)第一液體介質(zhì)的一種或多種成分來(lái)減小初始數(shù)量的介質(zhì)的體積，從而暴露勢(shì)壘島并且形成通過(guò)勢(shì)壘島彼此分開(kāi)的第一數(shù)量的介質(zhì)和第二數(shù)量的介質(zhì)。

表面包括平坦表面。

平坦表面包括半導(dǎo)體顆粒的平坦化表面。

第一數(shù)量的介質(zhì)和第二數(shù)量的介質(zhì)通過(guò)大約0.1μm到大約100μm的間隙間隔開(kāi)。

印刷被用于以下中的一個(gè)或多個(gè)：沉積第一數(shù)量的介質(zhì)；沉積第二數(shù)量的介質(zhì)；沉積介電材料；在第一部分和第二部分中的每一個(gè)上沉積電子觸點(diǎn)；沉積另外的電子觸點(diǎn)。

印刷包括以下中的一個(gè)或多個(gè)：絲網(wǎng)印刷；噴墨印刷；印花；苯胺印刷；凹版印刷；以及膠版印刷。

根據(jù)本說(shuō)明書(shū)的另一實(shí)施例，提供了一種用于形成電子器件的方法，該方法包括：提供具有表面的半導(dǎo)體基板，表面包括第一部分和第二部分，第一部分和第二部分通過(guò)一間隙間隔開(kāi)；在表面上的間隙中形成勢(shì)壘島；在表面的第一部分上沉積包括摻雜劑的第一數(shù)量的第一液體介質(zhì)，并且在表面的第二部分上沉積第二數(shù)量的第一液體介質(zhì)，第一數(shù)量的介質(zhì)與第二數(shù)量的介質(zhì)通過(guò)勢(shì)壘島間隔開(kāi)；加熱第一數(shù)量的介質(zhì)、第二數(shù)量的介質(zhì)和半導(dǎo)體基板，加熱被配置成使摻雜劑中的至少一些從第一液體介質(zhì)擴(kuò)散到表面中；從表面選擇性地去除勢(shì)壘島；在表面上的間隙中沉積介電材料；從表面選擇性地去除第一數(shù)量的介質(zhì)和第二數(shù)量的介質(zhì)；在第一部分和第二部分中的每一個(gè)上沉積電子觸點(diǎn)；以及在介電材料上沉積另外的電子觸點(diǎn)。

形成勢(shì)壘島可包括：在表面上的間隙中沉積包括勢(shì)壘材料的、第三數(shù)量的第二液體介質(zhì)。

形成勢(shì)壘島可包括：在表面上沉積光敏材料層；將光敏材料的覆蓋間隙的區(qū)域暴露于被配置成對(duì)光敏材料進(jìn)行改性的光；并且從表面選擇性地去除光敏材料層的未暴露區(qū)域，從而形成包括通過(guò)光改性的光敏材料的勢(shì)壘島。

沉積介電材料可包括：在表面上的間隙中沉積包括介電材料的、第四數(shù)量的第三液體介質(zhì)。

第四數(shù)量的介質(zhì)可以以小于大約90°濕潤(rùn)角加濕第一數(shù)量的介質(zhì)和第二數(shù)量的介質(zhì)。

加熱還可從表面選擇性地去除勢(shì)壘島。

沉積第一數(shù)量的介質(zhì)和第二數(shù)量的介質(zhì)可包括：在表面上沉積初始數(shù)量的第一液體介質(zhì)，初始數(shù)量的介質(zhì)覆蓋表面的第一部分、表面的第二部分以及布置在第一部分與第二部分之間的勢(shì)壘島；并且加熱初始數(shù)量的介質(zhì)，以通過(guò)至少部分地蒸發(fā)第一液體介質(zhì)的一種或多種成分來(lái)減小初始數(shù)量的介質(zhì)的體積，從而暴露勢(shì)壘島并且形成通過(guò)勢(shì)壘島彼此分開(kāi)的第一數(shù)量的介質(zhì)和第二數(shù)量的介質(zhì)。

表面包括半導(dǎo)體基板的平坦化表面。

印刷被用于以下中的一個(gè)或多個(gè)：沉積第一數(shù)量的介質(zhì)；沉積第二數(shù)量的介質(zhì)；沉積介電材料；在第一部分和第二部分中的每一個(gè)上沉積電子觸點(diǎn)；沉積另外的電子觸點(diǎn)。

附圖說(shuō)明

現(xiàn)在將根據(jù)附圖描述本發(fā)明的示例性實(shí)施例，其中：

圖1是粘附地放置在基板上以便將球體永久地貼附在預(yù)定位置處的半導(dǎo)體球體陣列的截面圖。

圖2是布置在非硅基板上的玻璃球體陣列的照片。

圖3a是沉積在具有在球形顆粒頂部沉積的共形涂層的格狀基板上的半導(dǎo)體球形顆粒的截面圖。

圖3b是平坦化之后的圖3a中示出的半導(dǎo)體球形顆粒的截面圖。

圖4a至圖4f示出在平坦表面上以及向例如球體的外表面形成觸點(diǎn)的方法，用于提供太陽(yáng)能電池陣列。

圖5a是形成在平坦化的半導(dǎo)體顆粒上的互補(bǔ)性nmos和pmos電路的部分截面圖，平坦化的半導(dǎo)體顆粒在形成顆粒時(shí)用p-型材料摻雜。

圖5b是在單個(gè)平坦化的球體內(nèi)制造的單個(gè)晶體管器件的截面圖。

圖5c是具有示出在平坦化的球形顆粒中的柵控晶體管的符號(hào)表示的電路的等距視圖。此單個(gè)電池還會(huì)形成被封裝和充當(dāng)獨(dú)立器件的、取代在硅晶圓上制造的類似器件的獨(dú)立電路。

圖5d示出圖5b的球形顆粒，圖示了這些顆粒的陣列可以以未示出的、其中具有晶體管的鄰近顆粒制成。

圖6a至圖6d是顆粒的截面圖，其中最大深度示出為垂直于平坦化表面。

圖7示出有源矩陣顯示器的截面圖。

圖8示出有源矩陣顯示器的另一實(shí)施例的截面圖。

圖9示出電致發(fā)光組件的像素區(qū)域的截面圖。

圖10示出有源矩陣顯示器的另一實(shí)施例的截面圖。

圖11a至圖11e示出在半導(dǎo)體基板上形成電子器件的方法中的步驟。

圖12a至圖12f示出在半導(dǎo)體基板上形成電子器件的另一方法中的步驟。

圖13a至圖13g示出在半導(dǎo)體基板上形成電子器件的另一方法中的步驟。

圖14a至圖14g示出在半導(dǎo)體基板上形成電子器件的另一方法中的步驟。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖1，示出基板10，其可以是塑料、玻璃、半導(dǎo)體材料或用于支撐電子電路的任何其他合適的穩(wěn)定材料。粘合劑層12涂敷到基板10的上表面，其具有柵格14，柵格14在柵格元素之間具有尺寸適當(dāng)改變以容納具有直徑小于15mm并且優(yōu)選地小于2mm的半導(dǎo)體球體16的預(yù)定間隙。下文中使用的術(shù)語(yǔ)“半導(dǎo)體球體”用來(lái)包括球體、球狀體和由于在形成球體時(shí)的缺陷而具有瑕疵的半導(dǎo)體球狀物。圖1中示出的布置通常允許電路設(shè)計(jì)者在確定球形半導(dǎo)體材料位于哪里時(shí)進(jìn)行大量的控制，并且因此，半導(dǎo)體器件駐留在球體16的平坦化表面上的位置在球體被平坦化之后制成。盡管示出柵格在柵格開(kāi)口之間具有相同的間隔，但可以以任何期望的模式使用具有非均勻間隔的柵格來(lái)定位球體。如果電子器件先于在基板上定位球體之前而制造在平坦化表面上，則定向球體會(huì)非常困難。因而，半導(dǎo)體球體16被首先固定地附著于基板10，并且隨后被平坦化，以便暴露適合于硅電子器件制造的球體內(nèi)部?jī)?nèi)的高質(zhì)量半導(dǎo)體材料的區(qū)域；通過(guò)示例，可通過(guò)在平坦層和下方摻雜球體材料而在平坦層形成cmos器件。球形顆粒被詳細(xì)描述并且尤其便于定位和平坦化，然而可使用許多其它顆粒形狀，只要顆?？煞奖愕囟ㄎ徊⒐潭ㄖ粱?，并且只要可平坦化顆粒，以便提供其上將制造電子器件的表面。

通常，對(duì)于大多數(shù)基于芯片的電子器件，未使用的芯片區(qū)域被縮減到最小，因此器件密度是高的。密度如此高，使得由于其上未制造有源器件而浪費(fèi)的未使用基板區(qū)域是小的。在顯示器和成像器中，器件區(qū)域由不是電子器件的需求來(lái)指定。因此，當(dāng)顯示器變得更大時(shí)，器件密度變得更低。在某一點(diǎn)，利用低質(zhì)量si涂層若干平方米以制造一些器件，或相比于pccpu中的數(shù)百萬(wàn)的幾百萬(wàn)器件不再是可期望的。根據(jù)此發(fā)明，高質(zhì)量si僅放置在其需要的地方，因此覆蓋大顯示器的全部顯示區(qū)域的更小部分。此技術(shù)轉(zhuǎn)折點(diǎn)將作為即將到來(lái)的轉(zhuǎn)型結(jié)果而發(fā)生，以加快oled器件。oled是電流器件，并且玻璃上的非晶硅不能運(yùn)送需要的電流和速度。

之前已使用硅球體來(lái)制造大面積光電伏面板，如1983年12月30日以卡爾森(carson)等名義遞交的、通過(guò)引用合并于此的美國(guó)專利第4,614,835號(hào)“使用硅微顆粒的光電伏太陽(yáng)能陣列”中所描述的。針對(duì)光電伏應(yīng)用，球體表面形成有源區(qū)域。硅球體可由低成本粉末狀的硅制成，并且二氧化硅的最終再結(jié)晶表面層可消氣大量雜質(zhì)。重復(fù)的熔化循環(huán)可改善整個(gè)材料純度。即使在多晶顆粒的情況下，電子遷移率也是非晶硅的許多倍。

根據(jù)此發(fā)明，針對(duì)電子器件，發(fā)現(xiàn)使用諸如球體的半導(dǎo)體顆粒的截面的平面而不是彎曲的外部表面來(lái)制造器件是優(yōu)選的。該平面允許使用標(biāo)準(zhǔn)的光刻技術(shù)、允許制造晶體管、相互連接等。例如，直徑20微米的硅球體為器件制造提供最大面積a＝πxr²＝～314微米²?？稍谠搮^(qū)域內(nèi)制造許多具有大約1微米長(zhǎng)度柵極的晶體管。針對(duì)大面積顯示器，每個(gè)像素僅需要少量晶體管，并且像素尺寸不與顯示器尺寸成比例。高限定(hd)是標(biāo)準(zhǔn)分辨率(例如，1920x1080像素)。此外，高質(zhì)量單晶硅的一個(gè)平坦區(qū)域可服務(wù)一個(gè)以上的像素，以及提供諸如自測(cè)和顯示性能監(jiān)控和校正之類的附加功能。

使用諸如切去頂端的平坦化球體的平坦化顆粒的平坦截面，允許使用標(biāo)準(zhǔn)的光刻制造技術(shù)。而且，通過(guò)平坦化，當(dāng)蝕刻或拋光球體或球狀體以暴露內(nèi)部區(qū)域時(shí)，出現(xiàn)在球體或球狀體表面上的瑕疵被去除。便利地，因?yàn)榍蝮w在單獨(dú)的過(guò)程凈化，因此當(dāng)玻璃基板以低于標(biāo)準(zhǔn)硅處理溫度熔化時(shí)，使用玻璃基板上的非晶硅不可用的高溫處理過(guò)程，可實(shí)現(xiàn)高純度單晶硅材料。這對(duì)于諸如塑料的較低熔化溫度的基板甚至更重要。當(dāng)截面被暴露時(shí)，切去頂端的球體或其他形狀的平坦化顆?？稍诼缘陀诨蚵愿哂谄淦教贡砻嫣幈粨诫s或加倍摻雜，以形成n-型和p-型材料的環(huán)或“阱”；摻雜還可在之后的過(guò)程中發(fā)生。這將允許制造如圖5中示出的cmos器件。盡管其中對(duì)區(qū)域進(jìn)行摻雜的優(yōu)選方式是通過(guò)離子注入，但摻雜還可通過(guò)將摻雜劑旋涂到平坦化表面上實(shí)現(xiàn)。外部表面可以被高度摻雜或用金屬處理，以形成可從頂部表面的邊緣或者從球形表面的任何位置觸及的基板觸點(diǎn)，其是有效的背面。在此說(shuō)明書(shū)中使用的術(shù)語(yǔ)“觸點(diǎn)”可以是物理電線或金屬處理的接觸區(qū)域，諸如導(dǎo)線或電線或器件通過(guò)其可進(jìn)行電氣接觸的導(dǎo)電接觸焊盤(pán)。

本發(fā)明在基板上的已知位置提供球形硅顆粒，基板優(yōu)選地是非硅基板。在基板上定位硅球體可通過(guò)若干技術(shù)中的任何一種來(lái)實(shí)現(xiàn)。大多數(shù)技術(shù)包括將基板圖案化為具有其中將放置球體的多個(gè)位置。首先可永久地或臨時(shí)地將金屬或介電柵格涂敷到基板上，或者可使用標(biāo)準(zhǔn)光刻技術(shù)?？商娲?，可涂敷粘合劑的點(diǎn)、窩或其它圖案來(lái)定位球體。應(yīng)選擇具有在室溫下與隨后的電子處理適當(dāng)?shù)仄ヅ涞娜埸c(diǎn)或粘合性的粘合材料。

作為對(duì)沉積的或涂敷的柵格的可替代方案，可使用標(biāo)準(zhǔn)光刻技術(shù)直接圖案化基板，以在基板中構(gòu)成孔，在孔中將沉積用于固定半導(dǎo)體球體的粘合劑。在一些實(shí)施例中，不可鍛的陶瓷材料可用作基板。孔可以使用包括但不限于沖孔或鉆孔的技術(shù)，以環(huán)保的(即不用火的)陶瓷制成。

在另一實(shí)施例中，在耐本伯格(knappenberger)等人分別于2001年8月29日和8月23日遞交的通過(guò)引用合并于此的、美國(guó)專利第6,464,890號(hào)和第6,679,998號(hào)中描述的，可使用硅顆粒在基板表面上形成單層，來(lái)替代于用于形成掩模的非半導(dǎo)體球體。只要顆粒是預(yù)定尺寸，那么隨后的處理就可在需要的位置提供諸如球形顆粒的平坦化硅顆粒。

在圖1中，示出了金屬柵格14與粘合劑層12一起使用的示例性技術(shù)。隨后，球體16以充足的數(shù)量放置在表面上，使得使用機(jī)械振動(dòng)在柵格上移動(dòng)球體導(dǎo)致完全占據(jù)柵格開(kāi)口。機(jī)械振動(dòng)使硅球體16圍繞由基板、墻和蓋子限定的容積移動(dòng)。在非常短的時(shí)間，球體16來(lái)回移動(dòng)，使得遇見(jiàn)可用的柵格位置的概率是一致的，只要球體仍是可用的?？梢灶A(yù)見(jiàn)的是，代替振動(dòng)和/或除了振動(dòng)之外，可使用其它類型機(jī)械搖動(dòng)。例如，其上放置有球體的基板可繞一個(gè)或多個(gè)軸旋轉(zhuǎn)和/或在一個(gè)或多個(gè)方向上平移。

圖2示出在具有柵格的玻璃基板上制成的這種器件的顯微照片。在此示例性情況下，使用玻璃球體且直徑是20微米。利用機(jī)械振動(dòng)在柵格上來(lái)回移動(dòng)玻璃球體。高電壓(v≤12kv)隨后施加到柵格，以幫助從柵格的上表面去除球體。還可看見(jiàn)一些多余的球體和灰塵，但是這些會(huì)在潔凈室環(huán)境中減少或清除，和/或在隨后的處理步驟去除。

針對(duì)大的區(qū)域，可以以沿著一個(gè)方向跨表面的密集線涂敷球體，并且然后跨基板的表面以波的方式振動(dòng)。在一些實(shí)施例中，半導(dǎo)體顆粒可放置在基板的表面上，以在機(jī)械地?fù)u動(dòng)基板和半導(dǎo)體顆粒之前大體上或完全地覆蓋基板的表面。

可以預(yù)見(jiàn)的是，可使用利用機(jī)械搖動(dòng)的相似技術(shù)，其中基板在預(yù)定位置處包括用于至少部分地接收半導(dǎo)體顆粒的通孔。粘合劑層可涂覆于基板的一個(gè)面上，其中粘合劑層覆蓋通孔的一端。半導(dǎo)體顆粒可放置在基板的與承受粘合劑層的面相對(duì)的另一面上，并且然后可以機(jī)械地?fù)u動(dòng)基板和半導(dǎo)體顆粒，以使半導(dǎo)體顆粒最終部分地占據(jù)基板中的孔。半導(dǎo)體顆?？少N附到通過(guò)孔可達(dá)到的粘合劑層的部分，并且因此被保留和/或被固定在孔中。粘合劑層可包括玻璃膠或者其它適合的、技術(shù)人員熟知的粘合劑。

可替代地，可使用外部電極施加電場(chǎng)，以便在基板上移動(dòng)顆粒，如在“在圖案化的電極上聚集微球體的過(guò)程的結(jié)構(gòu)”(tingzhua,zhigangsuob,adamwinklemanandgeorgem.whitesides，應(yīng)用物理快報(bào)，88，144101，(2006))(下文中稱為文獻(xiàn)1)中描述的那樣。以這種方法，使用放置在介電基板下方的下電極產(chǎn)生電勢(shì)，并且導(dǎo)電柵格被用作對(duì)電極。柵格中的孔產(chǎn)生球體可落入其中的勢(shì)阱?？字?chē)碾妶?chǎng)梯度足以產(chǎn)生作用于顆粒的凈力。針對(duì)施加的足夠大的電場(chǎng)(kv)，顆粒可移動(dòng)到孔中。最初，可能需要振動(dòng)以來(lái)回移動(dòng)球體，使得它們遇到勢(shì)阱。

在另一方法中，可利用在激光印刷時(shí)所使用的相似過(guò)程。在激光印刷機(jī)中，摩擦電生成的電荷施加到調(diào)色劑顆粒。然后，該帶電的調(diào)色劑顆粒施加到靜電帶電的(鼓)基板。在激光印刷時(shí)，調(diào)色劑顆粒然后轉(zhuǎn)移到靜電帶電的基板(通常為紙)。在激光印刷時(shí)，激光用于在帶點(diǎn)的鼓上寫(xiě)入圖案，但是由于圖案在生產(chǎn)環(huán)境中不會(huì)改變，因此激光器可由柵格取代。在第一代激光印刷機(jī)中，近似16微米的調(diào)色劑顆粒尺寸基本上與圖2中的球體相同。通過(guò)將電壓施加到介電基板下方的電極以吸引帶電的球體以及將相反極性施加到柵格，球體被選擇性地吸引到孔。此方法可被視為文獻(xiàn)1中描述的方法的增強(qiáng)。

在本發(fā)明的可替代實(shí)施例中，球體陣列然后可從類似于激光印刷機(jī)鼓運(yùn)行的第一基板轉(zhuǎn)移到另一未圖案化的類似于帶電紙運(yùn)行的基板，完全類似于描述的激光印刷。可替代地，如果在第二未圖案化的基板上的粘合劑或者涂敷到球體的粘合劑例如具有更高的熔融溫度、更大的粘合劑或靜電吸引力，則也可實(shí)現(xiàn)從第一基板到第二基板的陣列轉(zhuǎn)移。當(dāng)圖1的示例性器件使用粘合劑層時(shí)，層下方的基板或柵格可以是熱軟化層，諸如高溫下的熱塑性層，因此在基板被冷卻到環(huán)境溫度時(shí)，球體粘附在觸點(diǎn)上并且保持在適合的位置。粘合劑可以是涂敷在基板上的薄層。球體的相對(duì)小的尺寸意味著針對(duì)粘合劑的小的層厚度實(shí)現(xiàn)明顯的觸點(diǎn)區(qū)域。

由于硅具有比玻璃高的熔融溫度，因此如果充分加熱以軟化玻璃并且因此允許涂覆有二氧化硅或脫去氧化物的球體直接粘附到玻璃上，提供可經(jīng)受更高后處理溫度的組件，則可直接使用玻璃基板。這可通過(guò)使用靜電吸引力將成列的顆粒從圖案化的基板轉(zhuǎn)移到未圖案化的玻璃上實(shí)現(xiàn)，如在激光印刷中。通過(guò)將顆粒直接固定到玻璃，可將用于更高溫度處理的窗口擴(kuò)展到半導(dǎo)體球體的截面內(nèi)部暴露的點(diǎn)。同一印刷過(guò)程可用于其他基板。

一旦球體16處于適當(dāng)?shù)奈恢?，就涂敷共形涂?8并且隨后使用標(biāo)準(zhǔn)平坦化技術(shù)(諸如，化學(xué)機(jī)械拋光)的改變來(lái)平坦化，如圖3a中示出的，其中sio2的涂層18示出為覆蓋球形顆粒16和柵格14。圖3b示出平坦化之后且在切去頂端的、以半球形式的球體上制造器件之前的圖3a的同一陣列?？衫眉呻娐分圃熘惺褂玫臉?biāo)準(zhǔn)平坦化技術(shù)。因?yàn)楫?dāng)順序沉積多層時(shí)，形貌可超越過(guò)程所支持的，因此平坦化在過(guò)程中可發(fā)生多次，因而在涂敷共形介電涂層后，隨之平坦化；并且在涂敷導(dǎo)電涂層時(shí)，隨之平坦化。通過(guò)在平版印刷限定的位置處打開(kāi)孔或過(guò)孔以及在層之間沉積導(dǎo)電連接件或插頭來(lái)進(jìn)行層之間的連接。這尤其有益。在平坦化金屬層的情況下，層會(huì)被圖案化以形成需要的互連。與平坦化平面而不暴露所有的下面元素的現(xiàn)有技術(shù)(如1983年12月15日遞交的、通過(guò)引用合并于此的、名稱為多層互連金屬化系統(tǒng)的平坦化的美國(guó)專利第4,470,874號(hào)中所描述的)相反，在本發(fā)明中，實(shí)施平坦化的過(guò)程，以暴露半導(dǎo)體顆粒的內(nèi)部截面。

盡管硅球體隨意定向放置，但si中的遷移率的各向異性是小的，所以被制造的最終器件將比使用非晶硅或多晶硅制造的器件具有更高性能。然而，如果應(yīng)用要求不高，并且例如不需要高速器件，則可使用多晶硅或非球形顆粒。

當(dāng)球形顆粒是優(yōu)選的時(shí)，如果對(duì)于特定應(yīng)用的性能需求是適合的，則可使用粉末狀的、單晶或多晶的硅。另外，可使用多次放置循環(huán)，來(lái)放置不同尺寸、或不同材料特性的顆粒，以實(shí)現(xiàn)最終器件的不同功能，不同材料特性諸如摻雜或結(jié)晶質(zhì)量或原子種類，如iii-v，例如gaas，或者用作光源的四元合金，或sige。

利用標(biāo)準(zhǔn)光刻法技術(shù)來(lái)在暴露的硅表面上制造器件以及制造器件功能所需的互連和其它元件。本發(fā)明允許制造幾乎傳統(tǒng)的cmos器件；并且，利用其它過(guò)程可能是有益的。本發(fā)明本質(zhì)上不限制可使用的過(guò)程的類型。例如，可以以單獨(dú)的步驟沉積n型和p型硅顆粒，以使用單獨(dú)的硅顆粒實(shí)現(xiàn)n-阱和p-阱。在傳統(tǒng)cmos中，圖5a中示出的n-阱必須在全局p-型基板內(nèi)制造?，F(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖5b，類似于圖5a的器件的器件被示出為制造在使用用于形成p-型球體的p-型材料摻雜的球形顆粒內(nèi)。在此圖中，示出半球形半導(dǎo)體器件50，其中平坦化球體56形成具有源極(s)、漏極(d)和柵極(g)的柵控半導(dǎo)體晶體管器件以及觸點(diǎn)b，當(dāng)器件位于摻雜的阱內(nèi)時(shí)，觸點(diǎn)b形成基板偏置，如所示出的。在此情況下，單個(gè)器件形成在平坦化半導(dǎo)體器件內(nèi)。從器件伸展到b、s、d和g的每一條線是電氣接觸。在單個(gè)晶體顆粒內(nèi)/上可制造的分離器件的數(shù)量很大程度上取決于平坦化區(qū)域的尺寸。例如，如果器件具有1μm柵極長(zhǎng)度以及1μm通孔，則整個(gè)器件可能是5μmx5μm的器件。然而，具有20μm直徑的球體會(huì)具有大于300μm²的表面面積，其會(huì)容納若干器件。通過(guò)示例的方式，2x2像素陣列或具有例如生命周期控制的額外電路的單個(gè)像素將會(huì)被內(nèi)建。球體尺寸的考慮會(huì)是成本、可靠性和良品率。圖5a中示出的器件可在例如圖3b中示出的任何或所有平坦化球體上制造。

在圖5c和圖5d中示出晶體管55a、55b的符號(hào)表示。進(jìn)一步，發(fā)生摻雜，以在同一球體中實(shí)現(xiàn)nmos和pmos器件。在圖5c中，可制造功能可控的器件(諸如晶體管)的陣列。盡管在平坦化球體56的陣列58中未示出，但是會(huì)在同一過(guò)程內(nèi)制造器件的陣列。也就是說(shuō)，會(huì)同時(shí)對(duì)所有晶體管進(jìn)行摻雜。在制造器件之后，鈍化層59會(huì)直接涂敷在平坦化球體的頂部上。層59在其放在有源器件上之前被示出。盡管本發(fā)明的優(yōu)勢(shì)是可制造任何尺寸的陣列，但可能期望將陣列切割成可放置在期望的位置中的更小的功能單元。在此情況下，可使用用于切割硅晶圓的當(dāng)前裝置。

然后，最終的電子組件可用作各種器件(諸如顯示器或成像器)的基礎(chǔ)。

根據(jù)此發(fā)明的一個(gè)方面，還可使用非玻璃基板，諸如塑料、聚酯薄膜、聚酰亞胺或其它應(yīng)用適合材料，以不僅允許降低生產(chǎn)成本，而且實(shí)現(xiàn)柔性的且可塑的器件。當(dāng)半導(dǎo)體顆粒的大小減小時(shí)，最小彎曲半徑也減小。針對(duì)小于基板厚度的硅顆粒，機(jī)械屬性將主要由器件的非硅元素決定，并且因此可制成柔性的或可塑的或它們的組合。還可制造機(jī)械屬性在整個(gè)器件都不同的器件，其中機(jī)械剛度被指定為器件內(nèi)的位置的功能。

在本發(fā)明的進(jìn)一步變形中，可以以將硅晶圓切割成優(yōu)選尺寸的器件的相同方式切割大基板，以形成小器件；器件相對(duì)于基板是小的。本技術(shù)將適用在成本和性能允許使用非硅基板的地方。在例如許多硅器件中，接觸焊盤(pán)和互連所占據(jù)的區(qū)域可基本上與器件區(qū)域相同。在其它應(yīng)用中，通過(guò)使用具有大的導(dǎo)熱率的基板，可增強(qiáng)器件性能。此處，顆粒的球形背部提供更大的表面，通過(guò)該表面可移除熱量。

如之前所提到的，此發(fā)明還允許使用類似制造方法制造太陽(yáng)能電池。現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖4a至圖4f，示出制造太陽(yáng)能電池的過(guò)程，其中圖4a中示出的用p-型材料摻雜的球體16位于具有柵格14的開(kāi)口中，并且固定到支撐它們的透光基板10。在圖4b中，球體和柵格被sio2層43覆蓋，并且在圖4c中，涂敷金屬化層45。在圖4d中，平坦化該結(jié)構(gòu)，并且球體具有平坦化上表面47。在圖4e中，提供過(guò)孔和導(dǎo)電插座構(gòu)造48。另外，在圖4e中未示出，用n-型材料摻雜略低于平坦化表面的平坦化區(qū)域，并且在圖4f的隨后的步驟中，形成互連46和49，使得所有互連位于使p材料和n材料接觸的平坦化上表面上。此平坦化上表面實(shí)際上形成太陽(yáng)能面板的背部。

術(shù)語(yǔ)平坦化顆?；蚓哂衅教够砻娴念w粒指的是優(yōu)選實(shí)施例中的顆粒，其具有跨平坦化表面的15mm的最長(zhǎng)尺寸和垂直于平坦化表面的至少1μm的深度(d)。優(yōu)選地，這些顆粒是球體、球狀體或不完整球體或球狀體。然而，其它顆粒形狀在此發(fā)明的范圍內(nèi)。圖6a至圖6d圖示各種顆粒形狀60并且示出垂直于顆粒的平坦化表面的深度(d)。

根據(jù)前面描述制造的電子器件的陣列，包括但不限于圖5d中示出的電子器件，可用作有源矩陣電光器件的背板。這些電光器件可包括但不限于顯示器和成像器。在這些器件中，制造在平坦化表面之上和/或之下半導(dǎo)體顆粒的平坦化截面處的可柵控電子部件可電連接至電光器件的光學(xué)部分的一個(gè)或多個(gè)像素。光學(xué)部分可包括顯示器情況下的發(fā)光部分和/或成像器情況下的光檢測(cè)部分。包括但不限于晶體管的可控柵控電子器件在顯示器的情況下可用于控制發(fā)光像素和/或?yàn)榘l(fā)光像素提供電力，和/或在成像器的情況下可用于從光檢測(cè)像素采集電信號(hào)。

圖7示出包括電連接至發(fā)光組件的背板705的顯示器700的截面的示意表示。發(fā)光組件可包括但不限于有機(jī)發(fā)光二極管(oled)組件715，在這種情況下，顯示器700可以是有源矩陣oled顯示器。盡管下面的描述涉及oled組件，但可以預(yù)見(jiàn)的是，發(fā)光組件可以是技術(shù)人員已知的、任何合適的電致發(fā)光組件。

用于顯示器700的背板組件可包括固定到基板10的平坦化半導(dǎo)體顆粒，諸如平坦化球體56。此后，基板10將被稱為“背板基板10”。為了此描述的目的，基板10和背板基板10可以是可互換的。包括但不限于晶體管55a的一個(gè)或多個(gè)可柵控電子部件，可形成在平坦表面之上和/或之下的平坦化球體56的平坦化截面處。雖然圖7中示出每個(gè)平坦化球體56僅有一個(gè)晶體管55a，但兩個(gè)或更多可柵控電子部件可形成在平坦表面之上和/或之下的背板705的一個(gè)或多個(gè)半導(dǎo)體顆粒的平坦化截面處?？蓶趴仉娮硬考€可以是不同的類型和設(shè)計(jì)，包括但不限于不同種類的晶體管。可柵控電子部件還可包括任何平版圖案化電路元件。下面的描述涉及晶體管55a，但可以預(yù)見(jiàn)的是，替代于晶體管55a和/或除了晶體管55a外，可以使用任何類型和/或種類的合適的電路元件和/或技術(shù)人員已知的電子部件。

觸點(diǎn)710可形成在平坦表面之上和/或之下的平坦化球體56的平坦化截面處。觸點(diǎn)710與晶體管55a電氣接觸。除此之外和/或可替代地，觸點(diǎn)710可以與一個(gè)或多個(gè)其它電路元件和/或電路元件的組合電氣接觸。這些電路元件可包括但不限于電容器。雖然圖7中針對(duì)晶體管55a僅示出一個(gè)觸點(diǎn)710，但可預(yù)見(jiàn)的是，根據(jù)晶體管的設(shè)計(jì)和/或晶體管55a與oled組件715的像素之間需要的連接體的數(shù)量和類型，針對(duì)每個(gè)晶體管可形成兩個(gè)或更多觸點(diǎn)。觸點(diǎn)710可包括導(dǎo)電材料的沉積層，導(dǎo)電材料包括但不限于金屬材料。此外和/或可替代地，觸點(diǎn)710可包括：金屬填充環(huán)氧樹(shù)脂(包括但不限于銀環(huán)氧樹(shù)脂)、碳填充環(huán)氧樹(shù)脂以及包括銦或銦錫合金的低溫焊料。

oled組件715可包括oled基板720以及與一個(gè)或多個(gè)電極接觸的一個(gè)或多個(gè)有機(jī)發(fā)光層740。在一個(gè)實(shí)施例中，oled組件715可包括一個(gè)或多個(gè)像素區(qū)域725、730。一個(gè)或多個(gè)像素區(qū)域725、730可包括沉積在oled基板720上的第一電極735、沉積在第一電極735上的一個(gè)或多個(gè)有機(jī)發(fā)光層740以及沉積在有機(jī)發(fā)光層740中的一個(gè)上的第二電極745，以將有機(jī)發(fā)光層740中的至少一個(gè)夾在第一電極735與第二電極745之間。雖然圖7示出每個(gè)像素區(qū)域725、730具有其自己的第一電極735、有機(jī)發(fā)光層740和第二電極745的堆疊，但可以預(yù)見(jiàn)的是，第一電極735和有機(jī)發(fā)光層740中的一個(gè)或多個(gè)可跨越多個(gè)像素區(qū)域。雖然示出和描述了oled組件715的特定構(gòu)架和幾何形狀，但可以預(yù)見(jiàn)的是，技術(shù)人員已知的oled組件715的不同構(gòu)架和幾何形狀也可用于顯示器700。

oled基板720可包括對(duì)由有機(jī)發(fā)光層740發(fā)射的光至少部分透明的材料。oled基板720可包括如下材料：包括但不限于玻璃、塑料和聚酰亞胺。第一電極735可包括對(duì)由有機(jī)發(fā)光層740發(fā)射的光至少部分透明的導(dǎo)電材料。第一電極735可包括銦錫氧化物(ito)。在一些實(shí)施例中，oled基板720還可用作第一電極。第二電極745可包括導(dǎo)電材料層，包括但不限于鋁和/或銅。

通過(guò)分開(kāi)的第一電極735、分開(kāi)的有機(jī)發(fā)光層740和/或分開(kāi)的第二電極745中的一個(gè)或多個(gè)，相鄰的像素區(qū)域725、730可彼此區(qū)分開(kāi)。在一些實(shí)施例中，像素區(qū)域725、730中的一個(gè)或多個(gè)可均具有兩個(gè)或更多不同的第二電極，其可作為它們各自像素區(qū)域的像素觸點(diǎn)。在圖7中，跨oled基板720的虛線劃分每個(gè)像素區(qū)域725、730的大致邊界。這些虛線是為了圖示的目的，而不一定表示oled組件715的物理特征。

通過(guò)將背板705電連接至oled組件715，使得像素區(qū)域725、730中的至少一個(gè)電連接至可柵控電子組件中對(duì)應(yīng)的一個(gè)或多個(gè)，例如，電連接至晶體管55a，可形成有源矩陣oled顯示器。在圖7中，像素區(qū)域725示出為僅電連接至晶體管55a的一個(gè)觸點(diǎn)710。在其它實(shí)施例中，將像素區(qū)域連接至晶體管的其他方式可包括但不限于：一個(gè)像素區(qū)域可連接至多個(gè)晶體管觸點(diǎn)和/或連接至多個(gè)晶體管；一個(gè)晶體管觸點(diǎn)710和/或一個(gè)晶體管55a可連接至多個(gè)分開(kāi)的第二電極，即像素區(qū)域725的像素觸點(diǎn)；以及一個(gè)晶體管55a可連接至多個(gè)不同的像素區(qū)域725、730。

oled組件715可通過(guò)一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)電鏈接750電連接至背板705。導(dǎo)電鏈接750可將晶體管55a連接至對(duì)應(yīng)的像素區(qū)域725。導(dǎo)電鏈接750可包括位于觸點(diǎn)710和第二電極745之間的導(dǎo)電橋。導(dǎo)電鏈接750可包括軟的和/或柔性的導(dǎo)電鏈接。導(dǎo)電鏈接750可包括諸如銀環(huán)氧樹(shù)脂、焊料和低溫焊料之類的導(dǎo)電環(huán)氧樹(shù)脂中的一種或多種。在一些實(shí)施例中，晶體管55a可能不具有預(yù)制的觸點(diǎn)710，并且導(dǎo)電鏈接750可將第二電極745連接至晶體管55a。在一些實(shí)施例中，像素區(qū)域725可能不包括第二電極745，并且導(dǎo)電鏈接750可將觸點(diǎn)710和/或晶體管55a直接連接至有機(jī)發(fā)光層740中的至少一個(gè)。

使用軟的和/或?qū)щ婃溄?50可減少導(dǎo)電鏈接750損壞有機(jī)發(fā)光層740的可能性和/或?qū)щ婃溄?50由于導(dǎo)電鏈接750穿通第二電極745和有機(jī)發(fā)光層740而引起與第一電極735的電短路的可能性。使用可在相對(duì)低的溫度下應(yīng)用的導(dǎo)電鏈接750可減少對(duì)可能是熱敏感的有機(jī)發(fā)光層740的熱降解和損壞的可能性。

有源矩陣oled顯示器700可通過(guò)使用如上面所述的導(dǎo)電鏈接750，將背板705電連接至oled組件715來(lái)形成。為了使每個(gè)像素區(qū)域725、730能夠與其對(duì)應(yīng)的晶體管55a相鄰(在將這兩者連接之前)，在將背板705結(jié)合到oled組件715之前，背板705和oled組件715可以彼此對(duì)齊。可使用背板705和oled組件715中之一或兩者上的光學(xué)的或物理的標(biāo)記實(shí)施對(duì)齊。還可通過(guò)將背板705和oled組件715放置于用于確定它們彼此相對(duì)位置的夾具中來(lái)實(shí)施對(duì)齊。

在背板705通過(guò)導(dǎo)電鏈接750結(jié)合到oled組件715時(shí)，間隙760可保持在背板705和oled組件715之間。這些間隙760可以部分地或全部填充回填材料，以進(jìn)一步機(jī)械地加強(qiáng)背板705和oled組件715之間的連接。此外，為了減少和/或消除可能干擾由oled顯示器700生成的圖像的來(lái)自于背板基板10的任何可視反射，回填材料可以是不透明的、散光的和/或吸收光的。在一些實(shí)施例中，回填材料可以大體上是黑色的。大體上是黑色的可包括反射入射到背板上的光的足夠小的部分，使得該反射的光不會(huì)對(duì)由oled顯示器700生成的圖像構(gòu)成人眼可見(jiàn)的干擾。

在oled顯示器700的制造期間，背板705和oled組件715可分開(kāi)形成并且然后結(jié)合到一起。例如，背板705可根據(jù)之前的描述形成。oled組件715可與背板705分開(kāi)形成并且位于oled基板720上，oled基板720不同于背板基板10。與形成背板705分開(kāi)地形成oled組件715允許制造過(guò)程的每個(gè)部分獨(dú)立優(yōu)化。此外，該分為兩部分的制造過(guò)程允許針對(duì)oled組件過(guò)程和背板制造過(guò)程進(jìn)行分開(kāi)的質(zhì)量控制。在一批背板705或oled組件715中的缺陷僅會(huì)影響子部件，而不會(huì)影響整個(gè)顯示器700。

此外，oled組件715的分開(kāi)制造可允許對(duì)包括有機(jī)發(fā)光層740的像素區(qū)域725、730的不同部件的形成進(jìn)行更好控制。oled基板720和/或第一電極735可構(gòu)成用于沉積有機(jī)發(fā)光層740的更合適的基板，例如更平坦或更光滑，有機(jī)發(fā)光層740可能是對(duì)它們將沉積在其上的基板的不均勻是敏感的。有機(jī)發(fā)光層740的更一致的沉積還可減少穿通電短路的可能性，穿通電短路可由允許第一電極735與第二電極745、導(dǎo)電鏈接750和/或觸點(diǎn)710之間的電連接的損壞的有機(jī)發(fā)光層740引起。

為了操作oled顯示器700，在第一電極735和第二電極745之間施加電勢(shì)，因此將電勢(shì)施加到有機(jī)發(fā)光層740。第一電極735可連接至背板705上的晶體管、電源和/或電導(dǎo)線，和/或第一電極735可連接至獨(dú)立于背板705的電源和/或電導(dǎo)線。第二電極745可連接至晶體管55a。有機(jī)發(fā)光層740中的一個(gè)或多個(gè)然后可發(fā)射人類可見(jiàn)的光，光可發(fā)射穿過(guò)第一電極735和oled基板720，并且沿光發(fā)射方向755射出oled組件715。晶體管55a可向有機(jī)發(fā)光層740提供電力和/或控制施加到有機(jī)發(fā)光層740的電力，以控制像素區(qū)域725、730的發(fā)射屬性，發(fā)射屬性包括但不限于亮度和開(kāi)/關(guān)狀態(tài)。

雖然圖7-圖10示出了三個(gè)有機(jī)發(fā)光層740，但可以預(yù)見(jiàn)的是，可使用少于或多于三個(gè)有機(jī)發(fā)光層。在存在多個(gè)有機(jī)發(fā)光層740時(shí)，各層可包括不同材料。

在一些實(shí)施例中，每個(gè)像素區(qū)域725、730可僅發(fā)出一種顏色。在其它實(shí)施例中，像素區(qū)域725、730可發(fā)出多種顏色。例如，每個(gè)像素區(qū)域725、730可具有多個(gè)子像素區(qū)域，每個(gè)子像素區(qū)域發(fā)出一種顏色。例如，每個(gè)子像素可以發(fā)出紅色光、綠色光和藍(lán)色光中的一種。在像素區(qū)域725、730具有子像素區(qū)域時(shí)，每個(gè)子像素區(qū)域可具有其自己的分開(kāi)的第二電極745，即其自己的分開(kāi)的子像素觸點(diǎn)。每個(gè)子像素區(qū)域可由一個(gè)或多個(gè)對(duì)應(yīng)的晶體管控制。

圖8示出有源矩陣顯示器800的截面，有源矩陣顯示器800可以是有源矩陣oled顯示器。顯示器800中的背板705與顯示器700中的相同，并且包括具有觸點(diǎn)710的晶體管55a，晶體管55a形成在固定到背板基板10的平坦化球體56的平坦表面之上和/或之下。顯示器800與顯示器700的不同之處在于在顯示器800中，發(fā)光組件直接沉積到背板705上。例如，有機(jī)發(fā)光層740可直接沉積到平坦化球體56的平坦表面上，使得有機(jī)發(fā)光層740中的至少一個(gè)與晶體管55a的觸點(diǎn)710電接觸。

第一電極735可沉積到有機(jī)發(fā)光層740中的一個(gè)和/或最外層上。雖然有機(jī)發(fā)光層740和第一電極735示出為在每個(gè)不同的晶體管55a上形成離散堆疊，但可以預(yù)見(jiàn)的是，有機(jī)發(fā)光層740和/或第一電極735中的一個(gè)或多個(gè)可沉積為跨越多個(gè)晶體管55a的一層。

在一些實(shí)施例中，有機(jī)發(fā)光層740可沉積在背板基板10的位于平坦化球體56的平坦表面之外的表面上以及平坦化球體56的平坦表面上。在一些實(shí)施例中，背板基板10的表面可涂覆有諸如玻璃密封劑、陶瓷玻璃和/或塑料之類的材料，以在沉積諸如有機(jī)發(fā)光層740之類的后續(xù)層之前減少和/或清除背板基板10表面的空隙率。在一些實(shí)施例中，在沉積有機(jī)發(fā)光層740和第一電極735之前，可能存在沉積在觸點(diǎn)710上的第二電極層。

第一電極735可連接至背板705上的晶體管、電源和/或電導(dǎo)線，和/或第一電極735可連接至獨(dú)立于背板705的電源和/或電導(dǎo)線。在電勢(shì)施加到觸點(diǎn)710與第一電極735之間時(shí)，有機(jī)發(fā)光層可沿著光發(fā)射的方向755發(fā)射人眼可見(jiàn)光。類似于顯示器700，顯示器800的像素區(qū)域805、810每個(gè)可僅發(fā)射一種顏色，或多個(gè)顏色。可以預(yù)見(jiàn)的是，其它層可沉積為顯示器800的部分，這些層可包括但不限于鈍化層、封裝層和/或保護(hù)層。

圖9示出像素區(qū)域905的截面，像素區(qū)域905可形成用于形成類似于顯示器700的oled顯示器的oled組件的部分。像素區(qū)域905與像素區(qū)域725、730的相似之處在于像素區(qū)域905包括oled基板720、形成在oled基板720上的第一電極735、形成在第一電極735上的有機(jī)發(fā)光層740以及形成在有機(jī)發(fā)光層740上的第二電極910。像素區(qū)域905與像素區(qū)域725、730的不同之處在于第二電極910包括延伸部分915。延伸部分915可超越像素區(qū)域905的有機(jī)發(fā)光層740和第一電極735。延伸部分915可直接形成在oled基板720上。第二電極910和/或其延伸部分915可以通過(guò)絕緣區(qū)域920與第一電極735絕緣。絕緣區(qū)域920可包括具有足夠低的導(dǎo)電率的材料和/或介質(zhì)，以防止第一電極735與第二電極910之間的電短路。

在連接至背板705時(shí)，可在觸點(diǎn)710和延伸部分915之間形成導(dǎo)電鏈接750。因?yàn)檫B接點(diǎn)會(huì)與第一電極735絕緣和/或空間上從第一電極735移開(kāi)，因此在連接過(guò)程期間對(duì)延伸部分915的任何損害不太可能引起第一電極735和第二電極910之間的穿通短路。此外，因?yàn)檠由觳糠?15空間上從有機(jī)發(fā)光層740移開(kāi)，因此在連接過(guò)程期間任何熱的、機(jī)械的和/或化學(xué)的損害不太可能損壞可能易受這種類型損害影響的有機(jī)發(fā)光層740。

圖10示出有源矩陣顯示器1000，其可以是oled顯示器。顯示器1000與顯示器700的相似之處在于顯示器1000包括oled組件715，oled組件715具有oled基板720、第一電極735、有機(jī)發(fā)光層740和第二電極745。當(dāng)電勢(shì)跨第一電極735和第二電極745施加到像素區(qū)域725時(shí)，有機(jī)發(fā)光層740可發(fā)射人眼可見(jiàn)光，光可穿過(guò)第一電極735和oled基板720以及沿著光發(fā)射的方向755發(fā)射。

顯示器1000的背板結(jié)構(gòu)與顯示器700的不同之處在于在顯示器1000中，背板基板1005包括一個(gè)或多個(gè)過(guò)孔1015。過(guò)孔1015可包括將背板基板1005的一面連接至相對(duì)面的貫穿通道?？商娲睾?或此外，過(guò)孔1015可包括將背板基板1005的一面連接至相對(duì)面的導(dǎo)電路徑。背板1002可包括形成在固定到背板基板1005的平坦化球體56的平坦表面之上和/或之下的晶體管55a。觸點(diǎn)1010可與晶體管55a電通信，具有延伸通過(guò)過(guò)孔1015的中間部分1020并且在終端部分1025終止，終端部分1025位于背板基板1005的、與其上形成有晶體管55a的面相對(duì)的面上或附近。在過(guò)孔1015包括導(dǎo)電路徑的實(shí)施例中，觸點(diǎn)1010可包括晶體管55a和導(dǎo)電路徑的第一端之間的導(dǎo)電鏈接。導(dǎo)電路徑的在背板基板1005的相對(duì)面附件的第二端然后可作為觸點(diǎn)1010的終端部分1025。以這些方式，可在終端部分1025和晶體管55a之間提供導(dǎo)電路徑。在一些實(shí)施例中，絕緣部分1030可將觸點(diǎn)1010的某些部分與平坦化球體56和/或晶體管55a的某些部分電絕緣。

oled組件715可經(jīng)由第二電極745和觸點(diǎn)1010的終端部分1025之間的導(dǎo)電鏈接750電連接至背板1002。此幾何形狀允許oled組件715連接至背板1002的與承載晶體管55a的面相對(duì)的面。因?yàn)榫w管55a的操作可生成熱量，因此能夠?qū)led組件715連接至背板1002的與承載晶體管55a的面相對(duì)的面可使晶體管55a與oled組件715保持距離，并且至少至少部分地保護(hù)oled組件715免受晶體管55a生成的熱量的影響。特別地，有機(jī)發(fā)光層740可易受熱量的損害和/或劣化，因此使它們與熱生成晶體管55a保持距離可減少熱損害的可能性并且延長(zhǎng)oled組件715的壽命。

在上面關(guān)于圖7-圖10描述的所有實(shí)施例中，發(fā)光組件(諸如oled組件715)可使用用于檢測(cè)光子的檢測(cè)器組件取代，以產(chǎn)生成像器來(lái)代替顯示器。檢測(cè)器組件可檢測(cè)光子，并且作為響應(yīng)，產(chǎn)生電信號(hào)。而后，可由可柵控電子部件(諸如晶體管55a)和/或背板上的其他合適的電路元件采樣該信號(hào)。可以預(yù)見(jiàn)的是，成像器的可柵控電子部件和其他電路元件可不同于顯示器的可柵控電子部件和電路元件。檢測(cè)器組件可以是用于轉(zhuǎn)換x射線光子并且作為響應(yīng)生成電信號(hào)的x射線檢測(cè)器組件?？梢灶A(yù)見(jiàn)的是，檢測(cè)器組件可包括被配置成檢測(cè)外部事件并且作為響應(yīng)產(chǎn)生電信號(hào)的任何檢測(cè)器。例如，檢測(cè)器可檢測(cè)除光子的入射之外的外部事件，諸如與分子、原子和/或亞原子粒子的接觸?？梢韵胂蟮氖?，檢測(cè)器可垂直地集成到背板的頂部上。

圖11a-圖11e示出用于在半導(dǎo)體基板上形成電子器件的方法1100中的步驟。圖11a示出具有表面1107的半導(dǎo)體基板1105。第一數(shù)量的介質(zhì)1110的液體介質(zhì)沉積在表面1107的部分1120上。第二數(shù)量的介質(zhì)1115的液體介質(zhì)沉積在表面1107的部分1125上。第一數(shù)量的介質(zhì)1110和第二數(shù)量的介質(zhì)1115通過(guò)間隙1130彼此間隔開(kāi)。

液體介質(zhì)包括被配置用于摻雜半導(dǎo)體基板1105的摻雜劑。液體介質(zhì)可包括有機(jī)成分、玻璃前驅(qū)體和摻雜劑的混合物。有機(jī)材料可包括α-萜品烯醇、異丙醇、聚乙烯醇、淀粉、羧甲基纖維素、糊精、蠟乳化液、聚乙二醇、木質(zhì)素磺酸鹽、甲基纖維素、石蠟、聚丙烯酸酯和任何其它合適的材料?？傊线m的有機(jī)材料可具有一個(gè)或多個(gè)如下特性：燃燒后剩余少量灰；在低溫下易于燒盡；不粗糙；允許容易的分散；無(wú)毒；并且不昂貴。玻璃前驅(qū)體可包括二氧化硅或任何其它合適的材料。摻雜劑可包括硼、磷或任何其它合適的材料。液體介質(zhì)在其被沉積到半導(dǎo)體基板1105上的條件(例如溫度和壓力)下可以是液體和/或膠。

此外和/或替代地，液體介質(zhì)可包括任何其它合適的材料或材料的混合物，包括但不限于高度摻雜的si膠。在一些實(shí)施例中，液體介質(zhì)可包括摻雜劑、樹(shù)脂和溶劑的混合物，諸如通過(guò)引用整體合并于此的日立化學(xué)技術(shù)報(bào)告(hitachichemicaltechnicalreport)第56號(hào)中所描述的。還可以預(yù)見(jiàn)的是，液體介質(zhì)可包括分散在溶劑中的納米顆粒，納米顆粒用可用于摻雜半導(dǎo)體基板的摻雜劑進(jìn)行摻雜；例如，見(jiàn)，楊等的“通過(guò)使用硅漿體用硼摻雜硅晶圓”(材料科學(xué)技術(shù)，j.梅特,2013,29(7),652-654)，其通過(guò)引用整體合并于此。液體介質(zhì)的另一示例可包括由霍尼韋爾(honeywell)公司制造和銷(xiāo)售，并且在名稱為“用于高級(jí)c-si電池的霍尼韋爾可印刷的摻雜劑”的出版物中描述的“可印刷的摻雜劑”，該出版物也通過(guò)引用整體合并于此。

第一數(shù)量的介質(zhì)1110和第二數(shù)量的介質(zhì)1115可以是以下形式中的任何一種：液滴、微滴、珠滴、薄片、小碟、團(tuán)跡、團(tuán)塊、小塊、涂片或沉積和滯留在表面1107上的液體介質(zhì)的任何其它數(shù)量。第一數(shù)量的介質(zhì)1110和第二數(shù)量的介質(zhì)1115可以具有彼此相同的形狀和/或量，或可以具有彼此不同的形狀和/或量。

由于第一數(shù)量的介質(zhì)1110和第二數(shù)量的介質(zhì)1115由液體介質(zhì)組成，因此它們可使用任何合適的印刷技術(shù)印刷在表面1107上。用于印刷的一些技術(shù)包括但不限于:絲網(wǎng)印刷、噴墨印刷、印花、苯胺印刷、凹版印刷和膠版印刷?？傊?，取決于一些因素，可使用任何合適的印刷技術(shù)，這些因素包括但不限于：包括摻雜劑的液體介質(zhì)的黏度、分辨率和/或最小特征尺寸、對(duì)準(zhǔn)精度和印刷吞吐量。使用印刷替代光刻法的能力可極大地減少制造過(guò)程的成本。

盡管上面的描述提出了包括摻雜劑的液體介質(zhì)，但還可以預(yù)見(jiàn)的是，摻雜劑可以是在半導(dǎo)體基板上靜電沉積的固體顆粒的形式和/或包含在半導(dǎo)體基板上靜電沉積的固體顆粒中。這種沉積技術(shù)可以類似于在激光印刷中使用的將調(diào)色劑顆粒從激光印刷機(jī)鼓轉(zhuǎn)移到紙上的技術(shù)，如上面描述的。換句話說(shuō)，摻雜劑的固體顆粒和/或包含摻雜劑的固體顆?？杉す庥∷⒃诎雽?dǎo)體基板上，以形成第一數(shù)量的介質(zhì)和第二數(shù)量的介質(zhì)。這種激光印刷技術(shù)可能不需要將任何液體或漿體轉(zhuǎn)移到半導(dǎo)體基板上。還可使用類似激光印刷技術(shù)，以在半導(dǎo)體基板上印刷與制造電子器件聯(lián)合形成的其它部件(例如，柵介質(zhì)、源極觸點(diǎn)和漏極觸點(diǎn)、柵極觸點(diǎn)和勢(shì)壘島)，這些部件在下面詳細(xì)描述。

在一些實(shí)施例中，半導(dǎo)體基板1105可以是預(yù)先摻雜的，并且液體介質(zhì)中的摻雜劑可允許對(duì)半導(dǎo)體基板1105的摻雜進(jìn)行改變。例如，如果半導(dǎo)體基板1105是p預(yù)先摻雜的，則液體介質(zhì)中的摻雜劑可允許半導(dǎo)體基板1105是n摻雜的，并且反之亦然。在圖11的示例性附圖中，半導(dǎo)體基板1105可以是預(yù)先摻雜的，并且用于形成場(chǎng)效應(yīng)晶體管電子器件的導(dǎo)電溝道，該導(dǎo)電溝道在晶體管的源極和漏極之間延伸?？墒褂脕?lái)自第一數(shù)量的介質(zhì)1110和第二數(shù)量的介質(zhì)1115的摻雜劑，來(lái)進(jìn)一步摻雜半導(dǎo)體基板1105(和/或?qū)Π雽?dǎo)體基板1105的摻雜進(jìn)行改變)，從而形成晶體管的源極和漏極。

一旦已經(jīng)在表面1107上摻雜第一數(shù)量的介質(zhì)1110和第二數(shù)量的介質(zhì)1115，就可加熱基板1105、第一數(shù)量的介質(zhì)1110和第二數(shù)量的介質(zhì)1115以使摻雜劑中的至少一些從第一數(shù)量的介質(zhì)1110和第二數(shù)量的介質(zhì)1115中的每一個(gè)的液體介質(zhì)擴(kuò)散到表面1107中?？稍诩訜釥t中實(shí)施加熱步驟。圖11b示出這種加熱步驟之后的基板1105，其描繪了用源自第一數(shù)量的介質(zhì)1110的摻雜劑摻雜的第一摻雜區(qū)域1135和用源自第二數(shù)量的介質(zhì)1115的摻雜劑摻雜的第二摻雜區(qū)域1140。

摻雜區(qū)域的形狀和尺寸取決于多種因素，包括但不限于摻雜劑的屬性、基板1105的成分和加熱分布(例如溫度隨時(shí)間變化)。在圖11b中(以及在下面的所有圖中)示出的摻雜區(qū)域1135、1140的形狀和相對(duì)大小僅為了圖示的目的，并且不意在限制。而且，第一數(shù)量的介質(zhì)1110和第二數(shù)量的介質(zhì)1115的形狀和大小示出為在圖11a(加熱之前)和圖11b(加熱之后)之間未改變。這僅僅是為了便于圖示，并且可以預(yù)見(jiàn)的是，第一數(shù)量的介質(zhì)1110和第二數(shù)量的介質(zhì)1115的形狀、大小、狀態(tài)和/或成分可在加熱步驟之后改變。

在一些實(shí)施例中，替代加熱，激光束可引導(dǎo)至表面1107上，以將摻雜劑從第一數(shù)量的介質(zhì)1110和第二數(shù)量的介質(zhì)1115驅(qū)動(dòng)到表面1107中。使用激光以促使摻雜可避免將整個(gè)半導(dǎo)體基板1105加熱到高溫，并且可允許使用塑料和/或柔性的基板。

一旦基板1105已經(jīng)被來(lái)自液體介質(zhì)的摻雜劑摻雜，介電材料1145就可沉積在表面1107上的間隙1130(間隙1130在圖11c中未標(biāo)記，但在圖11a中被標(biāo)記)中。圖11c示出沉積在間隙1130中的介電材料1145。介電材料1145可包括氧化鋁、諸如聚酰亞胺的塑料或任何其他合適的介電材料。在一些實(shí)施例中，介電材料1145可包括聚苯乙烯嵌段聚(甲基丙烯酸甲酯)復(fù)合材料，諸如ko等的、通過(guò)引用整體合并于此的“作為用于塑料薄膜晶體管應(yīng)用的柵極介質(zhì)的聚苯乙烯嵌段聚(甲基丙烯酸甲酯)復(fù)合材料膜”(rscadv.,2014,4,18493)中描述的材料。還可預(yù)見(jiàn)的是，介電材料可生長(zhǎng)在半導(dǎo)體基板上的間隙中。例如，在半導(dǎo)體基板包括硅的實(shí)施例中，二氧化硅(sio2)層可生長(zhǎng)在介電材料的間隙中。

第一數(shù)量的介質(zhì)1110和第二數(shù)量的介質(zhì)1115可用作在間隙1130中沉積介電材料1145的模板。在一些實(shí)施例中，介電材料1145還可通過(guò)在表面1107上的間隙1130中沉積包括介電材料的一些液體和/或漿體來(lái)沉積。這種包括介電材料的液體/漿體量可通過(guò)在表面1107上的間隙1130中印刷該液體/漿體來(lái)沉積。在介電材料被印刷的實(shí)施例中，包含液體/漿體的介電材料可處于液體/漿體的狀態(tài)，在該條件下，其被轉(zhuǎn)移和/或印刷到表面1107上。介電材料1145可使用上面關(guān)于第一數(shù)量的介質(zhì)1110和第二數(shù)量的介質(zhì)1115描述的技術(shù)來(lái)印刷。

雖然介電材料1145示出為具有顆粒形狀(例如平坦的頂部和彎曲的側(cè)面)，但可預(yù)見(jiàn)的是，介電材料1145可具有任何其它合適的形狀。例如，如果介電材料1145與第一數(shù)量的介質(zhì)1110和/或第二數(shù)量的介質(zhì)1115之間具有大的潤(rùn)濕角(即如果介電材料不輕而易舉地使第一數(shù)量的介質(zhì)和第二數(shù)量的介質(zhì)濕潤(rùn))，那么介電材料1145可具有凸起形狀。

一旦已經(jīng)沉積介電材料1145，第一數(shù)量的介質(zhì)1110和第二數(shù)量的介質(zhì)1115就可從表面1107選擇性地去除。圖11d示出第一數(shù)量的介質(zhì)1110和第二數(shù)量的介質(zhì)1115被選擇性地去除的半導(dǎo)體基板1105。例如，可使用選擇性濕化學(xué)蝕刻去除第一數(shù)量的介質(zhì)1110和第二數(shù)量的介質(zhì)1115，而留下完整的半導(dǎo)體基板1105和介電材料1145?？梢灶A(yù)見(jiàn)的是，取決于第一數(shù)量的介質(zhì)1110、第二數(shù)量的介質(zhì)1115、半導(dǎo)體基板1105和介電材料1145的成分，可使用任何合適的選擇性去除方法。例如，如果第一數(shù)量的介質(zhì)1110和第二數(shù)量的介質(zhì)1115包括二氧化硅/玻璃，半導(dǎo)體基板1105包括硅，并且介電材料1145包括聚酰亞胺，那么可使用濕化學(xué)蝕刻劑(諸如氫氟酸或其它合適的酸)來(lái)選擇性地從表面1107去除第一數(shù)量的介質(zhì)1110和第二數(shù)量的介質(zhì)1115。

一旦已經(jīng)選擇性地去除第一數(shù)量的介質(zhì)1110和第二數(shù)量的介質(zhì)1115，就可在表面1107的第一部分1120和第二部分1125(在圖11a中標(biāo)記)上沉積電子觸點(diǎn)1150、1155。此外，可在介電材料1145上沉積電子觸點(diǎn)1160。圖11e示出電子觸點(diǎn)1150、1155、1160沉積之后的半導(dǎo)體基板1105。雖然圖11e將電子觸點(diǎn)1150示出為覆蓋整個(gè)第一部分1120并且將電子觸點(diǎn)1155示出為覆蓋整個(gè)第二部分1125，但可以預(yù)見(jiàn)的是，電子觸點(diǎn)1150可部分覆蓋第一部分1120和/或電子觸點(diǎn)1155可部分覆蓋第二部分1125。沉積電子觸點(diǎn)1160，使得其不與電子觸點(diǎn)1150和1155進(jìn)行電子接觸。

可使用上面關(guān)于第一數(shù)量的介質(zhì)1110和第二數(shù)量的介質(zhì)1115描述的技術(shù)來(lái)印刷這些電子觸點(diǎn)1150、1155、1160，或使用任何其它合適的技術(shù)形成這些電子觸點(diǎn)1150、1155、1160。電子觸點(diǎn)1150、1155、1160中的一個(gè)或多個(gè)可包括金屬、金屬顆?；蛉魏纹渌线m的導(dǎo)電材料。

圖11e中示出的結(jié)構(gòu)可形成場(chǎng)效應(yīng)晶體管，其中電子觸點(diǎn)1150用作漏極觸點(diǎn)(在圖11e中標(biāo)記“d”)，電子觸點(diǎn)1155用作源極觸點(diǎn)(在圖11e中標(biāo)記“s”)，電子觸點(diǎn)1160用作柵極觸點(diǎn)，并且介電材料1145用作柵極勢(shì)壘。晶體管的導(dǎo)電溝道可包括半導(dǎo)體基板1105內(nèi)的摻雜區(qū)域1135和1140之間的區(qū)域。

通過(guò)方法1110和下面討論的其它方法制造的場(chǎng)效應(yīng)晶體管(fet)可比光刻制造的fet和薄膜晶體管(tft)具有優(yōu)勢(shì)。關(guān)于光刻制造的fet，傳統(tǒng)平版印刷可能非常昂貴，而方法1110(和下面討論的其它方法)可使用材料印刷機(jī)(例如桌面噴墨印刷機(jī))和加熱爐廉價(jià)地執(zhí)行。關(guān)于tft，其制造可受限于低熱預(yù)算(因?yàn)檫^(guò)度的熱量可損壞其薄膜部件)，并且tft自身可由于形成fet的薄層的潛在低劣質(zhì)量而具有受限的性能(例如，相對(duì)低的電子遷移率)。與此相反，通過(guò)方法1100(和下面描述的其它方法)制造fet可具有更高的熱預(yù)算，因?yàn)椋?)不存在易受高溫傷害的薄膜，并且2)半導(dǎo)體基板1105可包括高質(zhì)量的晶體半導(dǎo)體，其可具有高的電子遷移率，并且與tft的薄膜相比，對(duì)高溫可能較不敏感。

通常，如果印刷電子器件(例如fet)的半導(dǎo)體基板(其用于形成源極和漏極之間的導(dǎo)電溝道)，則這些器件可由于通?？赏ㄟ^(guò)印刷實(shí)現(xiàn)的半導(dǎo)體材料的低電子遷移率而具有受限的性能。與此相反，在方法1100(和下面描述的其它方法)中，半導(dǎo)體基板1105(用于形成導(dǎo)電溝道)不必印刷，而相反可以是高質(zhì)量的、具有相對(duì)高電子遷移率的晶體半導(dǎo)體。以這種方式，方法1100將印刷電子器件的低成本優(yōu)勢(shì)與可能通過(guò)使用高質(zhì)量、其上可印刷其它部件的晶體半導(dǎo)體基板而產(chǎn)生的高性能(例如高的電子遷移率)和高熱預(yù)算結(jié)合。

半導(dǎo)體基板1105可包括適于形成電子器件的任何半導(dǎo)體材料。在一些實(shí)施例中，半導(dǎo)體基板1105可包括固定在另一基板上的平坦化半導(dǎo)體顆粒，諸如圖5b中示出的平坦化球體56。半導(dǎo)體基板1105的其它示例可包括但不限于，圖3和圖4中示出的平坦化球體16。

在一些實(shí)施例中，半導(dǎo)體基板1105可包括半導(dǎo)體材料的平坦化島，該平坦化島通過(guò)對(duì)沉積在另一(例如非半導(dǎo)體)基板上的顆粒/粉末半導(dǎo)體前驅(qū)體加熱而在該另一基板上的原位形成。該加熱可熔化和熔融顆粒，以形成熔球。對(duì)球冷卻可使熔球固化和結(jié)晶，以形成固定到另一基板上的半導(dǎo)體材料的晶體島。形成半導(dǎo)體島的此方法在美國(guó)專利第9,396,932號(hào)并且還在美國(guó)專利申請(qǐng)第15/184,429號(hào)中描述，它們二者通過(guò)引用整體合并于此。在平坦化時(shí)，這些半導(dǎo)體島可作為半導(dǎo)體基板1105。

在某些情況下，半導(dǎo)體島在原位形成可產(chǎn)生如美國(guó)專利申請(qǐng)第15/184,429號(hào)中描述的盤(pán)狀半導(dǎo)體島。這些情況的非限制性示例包括有氧條件下(或者在大氣下或者另一材料與熔球接觸)在氧化鋁基板上將硅前驅(qū)體(粉末或小片)加熱到硅熔點(diǎn)以上的溫度(例如，1500℃)。在這些條件下，包括硅的盤(pán)/層可形成在晶體硅島和氧化鋁基板之間，并且晶體硅島可以是盤(pán)狀的。這種盤(pán)狀硅島也可用作(可選擇地在拋光和/或平坦化之后)半導(dǎo)體基板1105。

表面1107可包括平坦表面。在半導(dǎo)體基板1105包括平坦化半導(dǎo)體顆粒的實(shí)施例中，表面1107可包括形成在平坦化半導(dǎo)體顆粒的平坦化截面處的平坦表面。而且，雖然圖11a-e將表面1107示出為平坦的，但可以預(yù)見(jiàn)的是，表面1107還可以是彎曲的。例如，表面1107可包括半導(dǎo)體顆粒的彎曲的或除此之外非平坦的外表面，或柔性半導(dǎo)體基板的彎曲表面。半導(dǎo)體基板1105可包括多晶半導(dǎo)體材料或單晶半導(dǎo)體材料，其包括但不限于硅。在方法1100的步驟執(zhí)行之前，半導(dǎo)體基板1105可以被預(yù)先摻雜。

在一些實(shí)施例中，除了與另一基板分開(kāi)形成并且然后固定到該另一基板上的半導(dǎo)體顆粒之外，半導(dǎo)體基板1105可包括半導(dǎo)體晶圓，或其它合適的多晶或單晶半導(dǎo)體基板。

在一些實(shí)施例中，在介電材料1145沉積之后以及在第一數(shù)量的介質(zhì)1110和第二數(shù)量的介質(zhì)1115選擇性去除之前，可沉積柵極觸點(diǎn)(由電子觸點(diǎn)1160形成)。在一些實(shí)施例中，選擇電子觸點(diǎn)1160以不受和/或不被用于選擇性去除第一數(shù)量的介質(zhì)1110和第二數(shù)量的介質(zhì)1115的選擇性去除方法所影響。

在一些實(shí)施例中，在沉積第一數(shù)量的介質(zhì)和第二數(shù)量的介質(zhì)之前，可在表面上的間隙中沉積勢(shì)壘島。該勢(shì)壘島可有助于控制間隙的長(zhǎng)度，該長(zhǎng)度(除其它因素外)由第一數(shù)量的介質(zhì)和第二數(shù)量的介質(zhì)之間的距離確定。由于間隙的長(zhǎng)度(與其它因素一起)確定了半導(dǎo)體基板內(nèi)的fet的導(dǎo)電溝道的長(zhǎng)度，因此控制間隙的長(zhǎng)度可有助于控制導(dǎo)電溝道的長(zhǎng)度和fet的性能特性。

在一些實(shí)施例中，間隙的長(zhǎng)度(即第一數(shù)量的介質(zhì)和第二數(shù)量的介質(zhì)之間的距離)可以在大約0.1μm到大約100μm的范圍中。在其它實(shí)施例中，間隙的長(zhǎng)度(即第一數(shù)量的介質(zhì)和第二數(shù)量的介質(zhì)之間的距離)可以在大約0.1μm到大約10μm的范圍中。又在其它實(shí)施例中，間隙的長(zhǎng)度(即第一數(shù)量的介質(zhì)和第二數(shù)量的介質(zhì)之間的距離)可以在大約0.1μm到大約5μm的范圍中。

圖12a-f示出用于使用這種勢(shì)壘島來(lái)形成電子器件(例如fet)的方法1200中的步驟。圖12a示出在表面1107上的間隙1130中沉積的勢(shì)壘島1205。勢(shì)壘島1205可由可形成到第一數(shù)量的介質(zhì)1110和第二數(shù)量的介質(zhì)1115的勢(shì)壘的任何合適的材料制成，并且可從基板1105選擇性地去除，如下面更詳細(xì)地討論的。在一些實(shí)施例中，勢(shì)壘島1205可沉積為液體和/或漿體質(zhì)。包括勢(shì)壘材料(用于形成勢(shì)壘島)的液體/漿體可包括諸如聚酰亞胺的有機(jī)材料、塑料或任何其它合適的材料。包括勢(shì)壘材料的液體/漿體可使用上面關(guān)于印刷第一數(shù)量的介質(zhì)1110和第二數(shù)量的介質(zhì)1115描述的相同方法印刷到半導(dǎo)體基板1105上。

雖然可使用印刷技術(shù)沉積第一數(shù)量的介質(zhì)、第二數(shù)量的介質(zhì)、介電材料、勢(shì)壘島和電子觸點(diǎn)中的一個(gè)或多個(gè)，但可以預(yù)見(jiàn)的是，兩個(gè)或更多不同的印刷技術(shù)可用于印刷這些部件。

在間隙1130中沉積勢(shì)壘島1205之后，如圖12b示出的，可分別在表面1107的第一部分1120和第二部分1125上沉積第一數(shù)量的介質(zhì)1110和第二數(shù)量的介質(zhì)1115。如上面討論的，勢(shì)壘島1205可作為防止第一數(shù)量的介質(zhì)1110和第二數(shù)量的介質(zhì)1115侵入(例如通過(guò)流動(dòng)或傳播)到間隙1130上的勢(shì)壘。

接下來(lái)，可加熱半導(dǎo)體基板1105、第一數(shù)量的介質(zhì)1110、第二數(shù)量的介質(zhì)1115和勢(shì)壘島1205，以使摻雜劑中的至少一些從第一數(shù)量的介質(zhì)1110和第二數(shù)量的介質(zhì)1115擴(kuò)散到表面1107中，從而分別形成摻雜區(qū)域1135和1140，如圖12c中示出的。加熱還可選擇性地去除(例如燒盡)勢(shì)壘島1205，從而潔凈表面1107上的間隙1130，以供后續(xù)沉積介電材料1245，如圖12d中示出的。在一些實(shí)施例中，除了加熱，可使用濕化學(xué)蝕刻或其它選擇性去除方法來(lái)選擇性地去除勢(shì)壘島1205。

介電材料1245可具有合成物并且以與介電材料1145類似的方式沉積。介電材料1245可與第一數(shù)量的介質(zhì)1110和第二數(shù)量的介質(zhì)1115之間具有小的濕潤(rùn)角。介電材料1245可以以小于約90°的濕潤(rùn)角濕潤(rùn)第一數(shù)量的介質(zhì)1110和第二數(shù)量的介質(zhì)1115。換句話說(shuō)，介電材料1245可輕而易舉地濕潤(rùn)第一數(shù)量的介質(zhì)1110和第二數(shù)量的介質(zhì)1115。這可隨后確定介電材料1245的形狀，即如圖12d-f示出的，具有凹形頂部和彎曲側(cè)面。

在沉積介電材料1245之后，在圖12d、圖12e和圖12f中描繪的方法1200的步驟通常類似于圖11c、圖11d和圖11e中示出的方法1100的步驟，一個(gè)區(qū)別是電子觸點(diǎn)1260的形狀不同于電子觸點(diǎn)1160。電子觸點(diǎn)1260的形狀由介電材料1245的頂表面的曲率半徑確定。在電子觸點(diǎn)1260沉積和/或印刷為液體的實(shí)施例中，介電材料1245的凹形頂部聚攏和/或指導(dǎo)電子觸點(diǎn)遠(yuǎn)離電子觸點(diǎn)1150和1155。這可有助于防止電子觸點(diǎn)1260分別與電子觸點(diǎn)1150和1155之間的任何電短路。

雖然圖11中示出的介電材料1145與圖12中的介電材料1245具有不同形狀，但可以預(yù)見(jiàn)的是，方法1100和方法1200中的一個(gè)或兩者中的介電材料可成形為類似于介電材料1145和介電材料1245中的一個(gè)。

在一些實(shí)施例中，勢(shì)壘島1205可包括與介電材料1245相同的材料，在這種情況下，勢(shì)壘島1205不被選擇性地去除，而是貫穿方法1200的步驟保留在表面1107上。然而，在這些實(shí)施例中，勢(shì)壘島1205可能與介電材料1245不具有相同的形狀，因?yàn)閯?shì)壘島1205應(yīng)在第一數(shù)量的介質(zhì)1110和第二數(shù)量的介質(zhì)1115沉積之前已經(jīng)被沉積。

在一些實(shí)施例中，第一數(shù)量和第二數(shù)量的液體介質(zhì)沉積在半導(dǎo)體基板的表面上之后，可經(jīng)歷體積減小。體積減小可能由于各種因素，包括但不限于：在“退火”步驟期間，液體介質(zhì)的一些或所有易揮發(fā)性成分的蒸發(fā)。圖13a-g示出用于形成電子器件的方法1300的步驟，此方法使用該體積減小。

首先，如圖13a中示出的，在表面1107上沉積勢(shì)壘島1205。此步驟可類似于圖12a中示出的方法1200中的第一步。接下來(lái)，如圖13b中示出的，在表面1107上沉積初始數(shù)量的液體介質(zhì)(包括摻雜劑)1305，以覆蓋表面1107的第一部分1120和第二部分1125，以及覆蓋勢(shì)壘島1205，其進(jìn)而覆蓋間隙1130。如上面討論的，可在第一部分1120和第二部分1125之間的間隙1130中沉積勢(shì)壘島1205。初始數(shù)量的介質(zhì)1305的體積大于第一數(shù)量的介質(zhì)1110和第二數(shù)量的介質(zhì)1115的結(jié)合體積。

在退火步驟期間，初始數(shù)量的介質(zhì)1305的體積將減小，如上面討論的。退火及伴隨的體積減小可以是由于預(yù)熱，或可由于液體介質(zhì)的易揮發(fā)性成分的至少部分損耗而可導(dǎo)致初始數(shù)量的介質(zhì)1305的體積減小的任何其它步驟。圖13c示出在退火期間初始數(shù)量的介質(zhì)1305的體積減小之后，之前覆蓋的勢(shì)壘島1205可被暴露，并且初始數(shù)量的介質(zhì)1305可形成更小的第一數(shù)量的介質(zhì)1110和第二數(shù)量的介質(zhì)1115。雖然圖13c示出第一數(shù)量的介質(zhì)1110與第二數(shù)量的介質(zhì)1115具有相同的形狀和尺寸，但可以預(yù)見(jiàn)的是，作為退火結(jié)果而形成的第一數(shù)量的介質(zhì)和第二數(shù)量的介質(zhì)可彼此具有不同的形狀和尺寸。此外，雖然圖13c-e中的第一數(shù)量的介質(zhì)1110和第二數(shù)量的介質(zhì)1115描繪為與圖11a-c和圖12b-d中對(duì)應(yīng)的第一數(shù)量的介質(zhì)和第二數(shù)量的介質(zhì)具有相似的形狀和尺寸，但可以預(yù)見(jiàn)的是，通過(guò)初始數(shù)量的介質(zhì)1305的體積減小獲得的第一數(shù)量的介質(zhì)和第二數(shù)量的介質(zhì)(在方法1300中)可具有不同于方法1100(圖11)和方法1200(圖12)中在半導(dǎo)體基板1105上沉積的第一數(shù)量的介質(zhì)和第二數(shù)量的介質(zhì)的形狀和/或尺寸。

圖13c-圖13g中示出的方法1300的最后五個(gè)步驟與如圖12b-f中示出的方法1200的最后五個(gè)步驟類似，這里將不再詳細(xì)描述。

在一些實(shí)施例中，勢(shì)壘島可通過(guò)以下方式來(lái)形成：在半導(dǎo)體基板的表面上沉積光敏材料層，將光敏材料層的覆蓋間隙的區(qū)域暴露于對(duì)光敏材料進(jìn)行改性的光，以及從表面選擇性地去除光敏材料的未暴露區(qū)域，以因此形成包括由光改性的光敏材料的勢(shì)壘島。光敏材料可包括光致抗蝕劑，其包括但不限于：負(fù)性光致抗蝕劑，諸如希普利(shipley)bpr^tm-100光致抗蝕劑。將光敏材料暴露于光可被實(shí)施而無(wú)需昂貴和/或復(fù)雜的光刻裝備。例如，可使用光源來(lái)實(shí)施曝光，光源諸如附接到噴墨印刷機(jī)的印刷頭的uvled或激光。

圖14a-g示出方法1400中的步驟，其中勢(shì)壘島通過(guò)暴露光敏材料層以及然后選擇性地去除未暴露的區(qū)域來(lái)形成。圖14a示出沉積在基板1105上的光敏材料1405層。光敏材料1405可以是旋涂的，或使用任何其它合適的技術(shù)沉積在半導(dǎo)體基板上。光敏材料1405可包括光致抗蝕劑，或任何其它合適的材料，包括但不限于：負(fù)性光致抗蝕劑，諸如希普利(shipley)bpr^tm-100光致抗蝕劑。

然后，光敏材料的覆蓋間隙1130(在圖14b中標(biāo)記)的區(qū)域可暴露于被配置成對(duì)光敏材料進(jìn)行改性的光。在此暴露和改性之后，光敏材料1405層的未暴露部分可選擇性地去除，以形成包括由光改性的光敏材料的勢(shì)壘島1410，如圖14b中示出的。通過(guò)利用具有微米或亞微米光斑尺寸的光源(諸如uv激光器)，直接寫(xiě)入小特征(諸如勢(shì)壘島1410)是可能的。選擇性去除步驟可去除光敏材料1405層的未暴露區(qū)域，而留下光敏材料的暴露部分和完整的半導(dǎo)體基板。選擇性去除可包括濕化學(xué)蝕刻或任何其它合適的選擇性去除方法。

一旦勢(shì)壘島1410已經(jīng)形成，就可在表面1107的第一部分1120上沉積第一數(shù)量的介質(zhì)1110以及在第二部分1125上沉積第二數(shù)量的介質(zhì)1115，如圖14c中示出的。圖14c-g中示出的方法1400的最后五個(gè)步驟與圖12b-f中示出的方法1200的最后五個(gè)步驟類似，這里將不再詳細(xì)描述。

可使用方法1100、1200、1300和1400以形成和/或制造可柵控電子部件，包括但不限于諸如fet的晶體管。如上面討論的，可在半導(dǎo)體基板上執(zhí)行這些方法，半導(dǎo)體基板是平坦化的半導(dǎo)體顆粒，顆粒與另一基板分開(kāi)形成，并且然后不可移動(dòng)地固定到該另一基板。例如，圖5c、7、8和10中示出的晶體管55a、55b可使用方法1100、1200、1300和1400中的一個(gè)或多個(gè)來(lái)形成。

本發(fā)明的上面描述的實(shí)施例意在是本發(fā)明的示例，并且對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離由所附權(quán)利要求的范圍唯一限定的本發(fā)明范圍的情況下，可對(duì)它們進(jìn)行變化和修改。